Intel發(fā)布首款低溫控制量子計(jì)算芯片：22nm工藝、原子幾乎不動(dòng)

Intel研究院今天宣布推出代號(hào)為“Horse Ridge”的首款低溫控制芯片，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多個(gè)量子位的控制，可加快全棧量子計(jì)算系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)步伐，堪稱量子實(shí)用性道路上的一個(gè)重要里程碑。

Horse Rdige芯片由Intel、QuTech(荷蘭代爾夫特理工大學(xué)與荷蘭國(guó)家應(yīng)用科學(xué)院聯(lián)合創(chuàng)立)共同開(kāi)發(fā)，采用Intel 22nm FinFET工藝制造，其中控制芯片的制造在Intel內(nèi)部完成，極大地提高了Intel在設(shè)計(jì)、測(cè)試和優(yōu)化商業(yè)上可行的量子計(jì)算機(jī)的能力。

Intel表示，在量子計(jì)算機(jī)的研究中，量子位的制造備受關(guān)注，以此構(gòu)建測(cè)試芯片，并證明以疊加方式運(yùn)行的少數(shù)量子位就能指數(shù)級(jí)提高計(jì)算能力。

但是，在早期的量子硬件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，比如Intel硅自旋量子位和超導(dǎo)量子位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、測(cè)試和表征中，Intel發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)商業(yè)規(guī)模量子計(jì)算的主要瓶頸是互連和控制電子設(shè)備。

Intel Horse Ridge就是一個(gè)精巧的解決方案，能夠控制多個(gè)量子位，并為系統(tǒng)將來(lái)擴(kuò)展到更多的量子位指明了方向，這是實(shí)現(xiàn)量子實(shí)用性道路上的一個(gè)重要里程碑。

據(jù)介紹，Horse Ridge從根本上簡(jiǎn)化了運(yùn)行量子系統(tǒng)所需的控制電子設(shè)備，通過(guò)用高度集成的SoC系統(tǒng)芯片代替龐大的儀器，并允許使用復(fù)雜的信號(hào)處理技術(shù)來(lái)加快設(shè)置時(shí)間、改善量子位性能，能夠高效擴(kuò)展到更多的量子位。

Horse Ridge是高度集成的混合信號(hào)系統(tǒng)芯片，將量子位控制引入量子冰箱中，以盡可能靠近量子位本身，并使用RF射頻處理器進(jìn)行控制，同時(shí)有效降低了量子控制工程的復(fù)雜性，將進(jìn)出冰箱的數(shù)百根電纜簡(jiǎn)化到在量子設(shè)備附近運(yùn)行的單個(gè)一體化套件。

Horse Ridge的名字來(lái)自美國(guó)俄勒岡州最冷的一個(gè)地區(qū)，它能夠在大約4開(kāi)爾文的低溫下工作，只比絕對(duì)零度高一點(diǎn)點(diǎn)，溫度之低幾乎讓原子停止運(yùn)動(dòng)。

量子計(jì)算機(jī)有望解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無(wú)法處理的問(wèn)題，因?yàn)榱孔游豢梢酝瑫r(shí)以多種狀態(tài)存在。借助這一量子物理學(xué)現(xiàn)象，量子位能夠同時(shí)進(jìn)行大量計(jì)算，從而大大加快了解決復(fù)雜問(wèn)題的速度。