Intel Horse Ridge снимает ключевые барьеры для квантовой масштабируемости

0
95

Horse Ridge должен решить основные проблемы в создании квантовой системы, которая была бы достаточно мощной, чтобы представить квантовую практичность с точки зрения масштабируемости, гибкости и точности.


Содержание
Почему это так важно? Основные особенности Horse Ridge

Лаборатории Intel в сотрудничестве с QuTech достигли прогресса в исследованиях квантового оборудования и его программной экосистемы. Новым плодом их сотрудничества, криогенной квантовой системой управления Horse Ridge , является высокоинтегрированная SoC, которая обеспечивает элегантное решение для управления многими высокоточными кубитами. Это большая веха на пути к квантовой практичности.

Почему это так важно?

Сообщество квантовых исследований находится на первой миле марафона в направлении квантовой практической демонстрации. Применение квантовых вычислений к практическим задачам зависит от способности масштабировать и контролировать тысячи кубитов одновременно с высоким уровнем точности. Horse Ridge значительно упрощает современную сложную управляющую электронику, необходимую для работы такой квантовой системы, благодаря использованию высокоинтегрированной SoC для ускорения времени настройки, повышения производительности кубита и масштабирования до больших количеств, необходимых для квантовых вычислений для решения реальных практических задач.

Основные особенности Horse Ridge

масштабируемость

Интегрированная конструкция SoC, реализованная по технологии 22-нм FFL (FinFET Low Power) Intel CMF , объединяет четыре радиочастотных (РЧ) канала в одном устройстве . Каждый канал может контролировать до 32 кубитов , используя «частотное мультиплексирование» — метод, который делит общую доступную полосу на серию непересекающихся полос частот, каждая из которых используется для передачи отдельного сигнала. Используя эти четыре канала, Horse Ridge может потенциально контролировать до 128 кубитов с помощью одного устройства , что значительно сокращает ранее необходимое количество кабелей и оборудования в стоечных шкафах.

точность

Увеличение числа кубитов вызывает другие проблемы, которые ставят под сомнение работу квантовой системы. Одним из таких потенциальных эффектов является снижение точности и производительности кубита. Разрабатывая Horse Ridge, Intel оптимизировала технологию мультиплексирования, которая позволяет системе масштабировать и уменьшать ошибки от «фазового сдвига» — явления, которое может возникнуть при управлении многими кубитами на разных частотах, что приводит к перекрестным помехам между кубитами. Различные частоты, используемые в Horse Ridge, могут быть «настроены» с высокой степенью точности , что позволяет квантовой системе регулировать и автоматически корректировать фазовый сдвиг при управлении несколькими кубитами с использованием одной и той же ВЧ-линии, повышая точность шлюза кубита .

гибкость

Horse Ridge может охватывать широкий частотный диапазон , позволяя контролировать как сверхпроводящие кубиты (так называемые передачи), так и спиновые кубиты . Трансмоны обычно работают в диапазоне от 6 до 7 ГГц , а спиновые кубиты в диапазоне от 13 до 20 ГГц . Intel изучает кремниевые спиновые кубиты, которые могут работать при температурах до 1 Кельвина . Эти исследования открывают путь для интеграции кремниевых спин-кубитных устройств и криогенных устройств управления Horse Ridge для создания решения, которое предоставляет кубиты и управляющие устройства в одном упрощенном пакете .