英特尔开始出货量子处理器

英特尔开始出货量子处理器

英特尔做了很多事情,但它最出名的是制造和运输大量处理器,其中许多处理器都是以水体命名的。因此,如果不是因为一些关键细节,说该公司即将开始发送一款名为 Tunnel Falls 的处理器似乎并不令人意外。其中:处理器的功能单元是量子位,你不应该指望能够在新蛋上找到一个。曾经。

Tunnel Falls 似乎以英特尔俄勒冈工厂附近的一个瀑布命名,该公司的量子研究团队完成了大部分工作。它是一款 12 量子位芯片,远远落后于英特尔许多竞争对手的量子位数量——所有这些竞争对手都通过云服务提供处理器。但英特尔量子研究负责人吉姆·克拉克表示,这些差异是由于该公司开发量子计算机的独特方法造成的。

英特尔就是英特尔

到目前为止,开发量子计算机的大公司和初创公司都专注于单一技术(transmons、俘获离子等),他们押注自己可以成为第一个扩展到有用的量子比特数的技术,并且错误率。就他们拥有的客户而言,这些客户只是在开发使用处理器所需的专业知识(如果它们变得可行)。通过云服务访问硬件并使用软件开发人员工具包而不是直接控制硬件,可以轻松实现这一点。因此,这就是除英特尔之外的几乎所有公司都致力于提供的服务。

相比之下,英特尔正在尝试构建基于硅的量子位,这些量子位可以从公司其他大多数公司正在从事的开发中受益。 Clarke 在与媒体和分析师的电话会议中表示,该公司希望“借助 CMOS 行业多年来的成果”。克拉克表示,我们的目标是确定“为了制造硅芯片,我们必须对硅芯片做出哪些改变?”的答案。是“尽可能少”。

量子位基于量子点,这种结构小于材料中电子的波长。量子点可用于捕获单个电子,然后可以利用电子的特性来存储量子信息。英特尔利用其制造专业知识来制作量子点,并创建设置和读取其状态以及执行操作所需的所有相邻功能。

然而,克拉克表示,在量子点中编码量子位有不同的方法(对于那些好奇的人来说,Loss-DiVincenzo、单线态-三线态和仅交换)。这与英特尔的努力存在另一个关键区别:虽然大多数竞争对手只专注于培育软件开发人员社区,但英特尔同时也在努力开发一个社区,以帮助其改进硬件。 (对于软件开发人员,该公司还发布了软件开发工具包。)

为了帮助这个社区发展,英特尔将向几所大学发送 Tunnel Falls 处理器:马里兰大学、罗彻斯特大学、威斯康星大学和桑迪亚国家实验室将是第一批接收新芯片的大学,该公司对此很感兴趣在与其他人签约时。希望这些站点的研究人员能够帮助英特尔确定错误来源以及哪种形式的量子位可提供最佳性能。

不完全是一个路线图

尽管如此,英特尔计划自己做出许多改进。克拉克描述了该公司如何制造充满量子芯片的整个晶圆,晶圆上单个处理器的良率超过95%。该公司还开发了硬件,使其能够冷却整个晶圆并在一夜之间测试数百个单独的芯片。这项技术应该能帮助它弄清哪些东西在制造方面是可行的,哪些特征与更好的性能有关。

然而,使用该芯片仍然需要将单个芯片连接到PCB上,并在稀释制冷系统中将其降至接近绝对零度。这最终可能会给测试带来瓶颈,因为英特尔可能生产的设备比它可能投入使用的设备要多得多–这也是为什么把它们运给别人对该公司有意义的另一个原因。

虽然Tunnel Falls公司只有十几个量子,但克拉克对该公司的制造能力有足够的信心,他预计到2027年能够拥有数千个质量足以实现纠错的量子–与目前在量子数量上处于领先地位的IBM公司的预期相差不大。然而,与IBM的传质子不同,英特尔的量子比特足够小,它可能能够将所有这些量子比特装在一个芯片上,省去了在多个芯片上纠缠硬件的需要。衡量这方面进展的一个关键因素可能最早会在明年出现,届时英特尔将推出隧道瀑布的后续产品;该芯片中的量子比特数量应该让我们更清楚地了解事情的扩展速度是否足够快。

在这两者之间,该公司将通过云服务向软件界提供对其系统的访问,但克拉克说这还没有准备好。

总的来说,英特尔为其量子战略做了一个大胆的选择。基于电子的量子比特比许多其他技术更难操作,因为它们在解聚和失去它们应该持有的信息之前往往有较短的寿命。英特尔寄希望于快速迭代、庞大的制造能力和庞大的社区来帮助它找出克服这一问题的方法。但测试量子计算芯片并了解其量子比特有时出错的原因并不是一个简单的过程;它需要高度专业的制冷硬件,大约需要一天时间才能将芯片降到可以使用的温度。

该公司似乎正在做它需要做的事情,以克服这一瓶颈,但如果该战略要发挥作用,它可能需要超过三所大学来签署。

 

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