Intel Quantum: رقاقة السيليكون الدوارة "Tunnel Falls" متاحة للباحثين - تحليل أخبار الحوسبة عالية الأداء | داخل HPC

شريحة Intel's Tunnel Falls 12-qubit الكمومية

أعلنت شركة إنتل عن إطلاق شريحة البحث الكمومية "Tunnel Falls" ، وهي شريحة من السيليكون بسعة 12 كيوبت توفرها الشركة لمجتمع الأبحاث الكمومية.

قالت إنتل أيضًا إنها تتعاون مع مختبر العلوم الفيزيائية (LPS) في جامعة ميريلاند ، Qubit Collaboratory (LQC) في College Park ، وهو مركز أبحاث علوم معلومات الكم (QIS) على المستوى الوطني ، لتعزيز أبحاث الحوسبة الكمومية.

تم تصنيع Tunnel Falls على رقائق بحجم 300 مم في منشأة تصنيع D1 ، ويستفيد الجهاز الذي يحتوي على 12 كيوبت من إمكانات تصنيع الترانزستور الصناعية من Intel ، مثل الطباعة الحجرية فوق البنفسجية الشديدة (EUV) وتقنيات معالجة البوابة والاتصال ، وفقًا للشركة. في كيوبتات السليكون المغزلية ، يتم ترميز المعلومات (0/1) في الدوران (لأعلى / لأسفل) لإلكترون واحد. كل جهاز كيوبت هو في الأساس ترانزستور إلكتروني واحد ، مما يسمح لشركة إنتل بتصنيعه باستخدام تدفق مماثل لذلك المستخدم في خط المعالجة المنطقية لأشباه الموصلات المعدنية التكميلية (CMOS).

تعتقد إنتل أن كيوبتات السيليكون الدورانية تتفوق على تقنيات الكيوبت الأخرى بسبب تآزرها مع الترانزستورات المتطورة. نظرًا لكونها بحجم الترانزستور ، فهي أصغر بما يصل إلى مليون مرة من أنواع الكيوبت الأخرى التي تبلغ مساحتها حوالي 1 نانومترًا مربعًا ، مما قد يسمح بتحجيم فعال. وفقًا لـ Nature Electronics ، "قد يكون السيليكون النظام الأساسي الذي يتمتع بأكبر قدر من الإمكانات لتقديم حوسبة كمومية موسعة."

في الوقت نفسه ، يتيح استخدام خطوط تصنيع CMOS المتقدمة لشركة Intel استخدام تقنيات التحكم في العمليات لتمكين العائد والأداء ، وفقًا للشركة. على سبيل المثال ، يمتلك جهاز Tunnel Falls 12-qubit معدل إنتاج بنسبة 95 في المائة عبر انتظام الرقاقة والجهد ، على غرار عملية منطق CMOS ، وتوفر كل رقاقة أكثر من 24,000 جهاز نقطة كمومية. يمكن أن تشكل هذه الشرائح المكونة من 12 نقطة من أربعة إلى 12 كيوبت يمكن عزلها واستخدامها في العمليات في وقت واحد اعتمادًا على كيفية تشغيل الجامعة أو المختبر لأنظمتها.

قالت إنتل إنها تعتزم العمل باستمرار لتحسين أداء Tunnel Falls ودمجها في مكدسها الكمومي مع مجموعة تطوير برامج Intel Quantum Software (SDK). بالإضافة إلى ذلك ، تعمل إنتل على تطوير شريحة الكم من الجيل التالي استنادًا إلى Tunnel Falls ، والمتوقع إصدارها في العام المقبل. تخطط الشركة أيضًا للدخول في شراكة مع مؤسسات بحثية إضافية على مستوى العالم لبناء النظام البيئي الكمي.

قال جيم كلارك ، مدير Quantum Hardware ، Intel: "تعد Tunnel Falls أكثر شرائح الكيوبت السليكونية تقدمًا من إنتل حتى الآن وتعتمد على عقود الشركة من تصميم الترانزستور وخبرات التصنيع". يعد إصدار الشريحة الجديدة الخطوة التالية في إستراتيجية إنتل طويلة المدى لبناء نظام حوسبة كمومية تجارية متكاملة. بينما لا تزال هناك أسئلة وتحديات أساسية يجب حلها على طول الطريق إلى كمبيوتر كمي يتحمل الأخطاء ، يمكن للمجتمع الأكاديمي الآن استكشاف هذه التكنولوجيا وتسريع تطوير البحث. "

قالت إنتل إن توفر الشريحة يسمح للباحثين بالبدء في تجارب مثل التعرف على أساسيات الكيوبتات والنقاط الكمومية ، وتطوير تقنيات للعمل مع الأجهزة ذات الكيوبتات المتعددة.

قالت إنتل إنها تتعاون مع LQC كجزء من برنامج Qubits for Computing Foundry (QCF) من خلال مكتب أبحاث الجيش الأمريكي لتوفير شريحة الكم الجديدة من Intel لمختبرات البحث. تم تصميم هذا التعاون للمساعدة في إضفاء الطابع الديمقراطي على كيوبتات السيليكون الدوارة من خلال تمكين الباحثين من اكتساب خبرة عملية في العمل مع مصفوفات متدرجة من هذه الكيوبتات ، وفقًا لإنتل.

جيم كلارك ، مدير مجموعة أبحاث أجهزة الكم ، إنتل

وقالت الشركة: "تهدف المبادرة إلى تعزيز تنمية القوى العاملة ، وفتح الأبواب أمام أبحاث كمومية جديدة وتنمية النظام البيئي الكمي العام". تشمل أول مختبرات الكم التي تشارك في البرنامج LPS ومختبرات سانديا الوطنية وجامعة روتشستر وجامعة ويسكونسن ماديسون. ستعمل LQC جنبًا إلى جنب مع Intel لإتاحة Tunnel Falls للجامعات ومعامل الأبحاث الإضافية. ستتم مشاركة المعلومات التي تم جمعها من هذه التجارب مع المجتمع لتعزيز البحث الكمي ولمساعدة Intel على تحسين أداء qubit وقابلية التوسع.

قال الدكتور دوايت لوهمان ، العضو المتميز في فريق العمل الفني في سانديا: "يسر مختبرات سانديا الوطنية أن تكون متلقية لشريحة Tunnel Falls". "الجهاز عبارة عن منصة مرنة تمكن الباحثين الكميين في Sandia من مقارنة ترميزات الكيوبت المختلفة بشكل مباشر وتطوير أوضاع تشغيل كيوبت جديدة ، وهو ما لم يكن ممكنًا بالنسبة لنا من قبل. يتيح لنا هذا المستوى من التطور ابتكار عمليات وخوارزميات كمومية جديدة في نظام متعدد الكيوبتات وتسريع معدل التعلم لدينا في أنظمة الكم القائمة على السيليكون. ستسمح الموثوقية المتوقعة لـ Tunnel Falls أيضًا لـ Sandia بالانضمام السريع وتدريب الموظفين الجدد الذين يعملون في تقنيات السيليكون كيوبت. "

قال مارك أ. إريكسون ، رئيس القسم وأستاذ الفيزياء جون باردين ، قسم الفيزياء ، جامعة ويسكونسن-ماديسون: "باحثو جامعة ويسكونسن ماديسون ، الذين استثمروا عقدين من الاستثمار في تطوير كيوبتات السيليكون ، متحمسون جدًا للمشاركة في إطلاق LQC. تتيح الفرصة للطلاب للعمل مع الأجهزة الصناعية ، التي تستفيد من خبرة Intel وبنيتها التحتية في مجال الإلكترونيات الدقيقة ، فرصًا مهمة للتقدم التقني وللتعليم وتطوير القوى العاملة ".

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• تمويل EVM. واجهة موحدة للتمويل اللامركزي. الوصول هنا.
• مجموعة كوانتوم ميديا. تضخيم IR / PR. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء بيانات Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• المصدر https://insidehpc.com/2023/06/intel-quantum-tunnel-falls-silicon-spin-chip-available-to-researchers/