英特尔为量子计算再添黑科技：发布新款量子控制芯片

在北京时刻12月4日举行的英特尔研究院开放日勾当上，英特尔推出第二代低温节制芯片Horse Ridge II，这符号着英特尔在打破量子计较可扩展性方面取得又一个里程碑。可扩展性是量子计较的最浩劫点之一。在2019年推出的第一代Horse Ridge节制器的创新基本上，Horse Ridge II支持加强的成果和更高集成度，以实现对量子体系的有用节制。新成果包罗哄骗和读取量子位状态的手段，以及多个量子位胶葛所需的多个量子门的节制手段。

英特尔研究院组件研究奇迹部量子硬件总监Jim Clarke暗示：“依附Horse Ridge II，英特尔继承在量子低温节制规模引领创新，施展集成电路计划、研究院和技能开拓团队跨学科的深挚专业积淀。我们以为，仅仅增进量子位的数目而不办来由此发生的布线伟大性，这就比如拥有一辆跑车，但老是堵在车流中。Horse Ridge II进一步简化了量子电路的节制，我们等候这一盼望可以或许进步保真度，低落功率输出，让我们朝着‘无堵车’的集成量子电路成长再向前迈进一步。”

今朝早期的量子体系行使室温电子装备，这些装备由许多同轴线缆毗连到稀释制冷机中的量子位芯片。思量到制冷机的形状规格、本钱、功耗和热负荷，这种要领无法扩展用于大量量子位。借助最初版本的Horse Ridge，英特尔迈出了应对上述挑衅的第一步，从基础上简化了各项需求：不再必要对装备行使多个机架，也不再必要让成千根电线收支制冷机来运行量子计较装备。相反，英特尔用高度集成的片上体系（SoC）取代了这些粗笨的仪器，从而简化了体系计划，并行使伟大的信号处理赏罚技能来加速配置时刻，改进量子位机能，并让工程团队可以或许有用地将量子体系扩展到更大的量子位数。

Horse Ridge II的计划基于第一代SoC发生射频脉冲以哄骗量子位状态的手段，也称为量子位驱动（Qubit Drive）。它引入了两个特另外节制成果，从而可以将外部电子控件进一步集成到在低温制冷机内部运行的SoC中。

新成果包罗：

量子位读出(Qubit readout)：该成果应承读取当前量子位状态。该读取意义重大，由于它应承举办片上低耽误量子位状态检测，而无需存储大量数据，从而节减了内存和功耗。

多门控脉冲(Multigate Pulsing)：可以或许同时节制多个量子门，这对付有用的量子位读取以及多个量子位的胶葛和操纵至关重要，并为打造更具扩展性的体系奠基了基本。

通过增进在集成电路内运行的可编程微节制器，让Horse Ridge II可以或许就三种节制成果的执行方法上拥有更高级此外机动性和伟大的节制。该微节制器行使数字信号处理赏罚技能对脉冲举办特殊滤波，有助于镌汰量子位之间的串扰。

Horse Ridge II行使英特尔®22纳米低功耗FinFET技能（22FFL），其成果已在4开尔文温度下获得验证。现在，一台量子计较机的事变情形为毫开尔文范畴，仅比绝对零度高几分之一。可是硅自旋量子位（英特尔量子事变的基本）具有可在1开尔文或更高温度下运行的特征，这将大大低落量子体系制冷的难度。

英特尔的低温节制研究重点，是致力于让控件和硅自旋量子位到达沟通的事变温度程度。正如Horse Ridge II所展示的那样，这一规模的不绝前进，代表了当今大力大举扩展量子互连所取得的前进，也是英特尔实现量子适用性恒久愿景的要害要素。

（编辑：湖南网）

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