Intel Quantum: Το τσιπ περιστροφής πυριτίου «Tunnel Falls» είναι διαθέσιμο στους ερευνητές – Ανάλυση ειδήσεων υπολογιστών υψηλής απόδοσης | μέσα HPC

Το κβαντικό τσιπ 12 qubit του Tunnel Falls της Intel

Η Intel ανακοίνωσε την κυκλοφορία του κβαντικού ερευνητικού τσιπ "Tunnel Falls", ενός τσιπ πυριτίου 12-qubit που η εταιρεία θέτει στη διάθεση της κβαντικής ερευνητικής κοινότητας.

Η Intel είπε επίσης ότι συνεργάζεται με το Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών (LPS) στο Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ, το Qubit Collaboratory (LQC) του College Park, ένα Ερευνητικό Κέντρο Κβαντικών Επιστημών Πληροφοριών (QIS) σε εθνικό επίπεδο, για την προώθηση της έρευνας στον κβαντικό υπολογιστή.

Το Tunnel Falls κατασκευάζεται σε γκοφρέτες 300 χιλιοστών στην εγκατάσταση κατασκευής D1, η συσκευή 12 qubit αξιοποιεί τις δυνατότητες βιομηχανικής κατασκευής τρανζίστορ της Intel, όπως η ακραία λιθογραφία υπεριώδους (EUV) και οι τεχνικές επεξεργασίας πύλης και επαφής, σύμφωνα με την εταιρεία. Στα qubit spin πυριτίου, οι πληροφορίες (το 0/1) κωδικοποιούνται στο σπιν (πάνω/κάτω) ενός μόνο ηλεκτρονίου. Κάθε συσκευή qubit είναι ουσιαστικά ένα τρανζίστορ ενός ηλεκτρονίου, το οποίο επιτρέπει στην Intel να το κατασκευάσει χρησιμοποιώντας παρόμοια ροή με αυτή που χρησιμοποιείται σε μια τυπική γραμμή λογικής επεξεργασίας συμπληρωματικών ημιαγωγών οξειδίου μετάλλου (CMOS).

Η Intel πιστεύει ότι τα qubit spin πυριτίου είναι ανώτερα από άλλες τεχνολογίες qubit λόγω της συνέργειας τους με τρανζίστορ αιχμής. Όντας το μέγεθος ενός τρανζίστορ, είναι έως και 1 εκατομμύριο φορές μικρότεροι από άλλους τύπους qubit με διάμετρο περίπου 50 νανόμετρα, επιτρέποντας δυνητικά αποτελεσματική κλιμάκωση. Σύμφωνα με τη Nature Electronics, «το πυρίτιο μπορεί να είναι η πλατφόρμα με τις μεγαλύτερες δυνατότητες να προσφέρει κλιμακωτούς κβαντικούς υπολογιστές».

Ταυτόχρονα, η χρήση προηγμένων γραμμών κατασκευής CMOS επιτρέπει στην Intel να χρησιμοποιεί τεχνικές ελέγχου διεργασιών για να επιτρέψει την απόδοση και την απόδοση, σύμφωνα με την εταιρεία. Για παράδειγμα, η συσκευή Tunnel Falls 12 qubit έχει ρυθμό απόδοσης 95 τοις εκατό σε όλο το πλακίδιο και ομοιομορφία τάσης, παρόμοια με μια λογική διαδικασία CMOS, και κάθε γκοφρέτα παρέχει περισσότερες από 24,000 συσκευές κβαντικής κουκκίδας. Αυτά τα τσιπ 12 κουκκίδων μπορούν να σχηματίσουν τέσσερα έως 12 qubits που μπορούν να απομονωθούν και να χρησιμοποιηθούν σε λειτουργίες ταυτόχρονα, ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας των συστημάτων του από το πανεπιστήμιο ή το εργαστήριο.

Η Intel είπε ότι σκοπεύει να εργάζεται συνεχώς για τη βελτίωση της απόδοσης του Tunnel Falls και την ενσωμάτωσή του στην κβαντική στοίβα με το Intel Quantum Software Development Kit (SDK). Επιπλέον, η Intel αναπτύσσει το κβαντικό τσιπ επόμενης γενιάς που βασίζεται στο Tunnel Falls, το οποίο αναμένεται να κυκλοφορήσει το επόμενο έτος. Η εταιρεία σχεδιάζει επίσης να συνεργαστεί με πρόσθετα ερευνητικά ιδρύματα παγκοσμίως για την κατασκευή του κβαντικού οικοσυστήματος.

«Το Tunnel Falls είναι το πιο προηγμένο τσιπ qubit spin πυριτίου της Intel μέχρι σήμερα και βασίζεται στην τεχνογνωσία του σχεδιασμού και της κατασκευής τρανζίστορ δεκαετιών της εταιρείας», δήλωσε ο Jim Clarke, διευθυντής Quantum Hardware, Intel. «Η κυκλοφορία του νέου τσιπ είναι το επόμενο βήμα στη μακροπρόθεσμη στρατηγική της Intel για την κατασκευή ενός εμπορικού συστήματος κβαντικών υπολογιστών full-stack. Ενώ εξακολουθούν να υπάρχουν θεμελιώδη ερωτήματα και προκλήσεις που πρέπει να επιλυθούν στην πορεία προς έναν κβαντικό υπολογιστή με ανοχή σε σφάλματα, η ακαδημαϊκή κοινότητα μπορεί τώρα να εξερευνήσει αυτήν την τεχνολογία και να επιταχύνει την ανάπτυξη της έρευνας».

Η Intel είπε ότι η διαθεσιμότητα του τσιπ επιτρέπει στους ερευνητές να ξεκινήσουν πειράματα όπως η εκμάθηση για τις βασικές αρχές των qubits και των κβαντικών κουκκίδων και η ανάπτυξη τεχνικών για εργασία με συσκευές με πολλαπλά qubits.

Η Intel είπε ότι συνεργάζεται με την LQC ως μέρος του προγράμματος Qubits for Computing Foundry (QCF) μέσω του Γραφείου Ερευνών του Στρατού των ΗΠΑ για την παροχή του νέου κβαντικού τσιπ της Intel σε ερευνητικά εργαστήρια. Η συνεργασία έχει σχεδιαστεί για να βοηθήσει στον εκδημοκρατισμό των qubit spin πυριτίου, επιτρέποντας στους ερευνητές να αποκτήσουν πρακτική εμπειρία στην εργασία με κλιμακωτές συστοιχίες αυτών των qubits, σύμφωνα με την Intel.

Jim Clarke, Διευθυντής, Quantum Hardware Research Group, Intel

«Η πρωτοβουλία στοχεύει να ενισχύσει την ανάπτυξη του εργατικού δυναμικού, να ανοίξει τις πόρτες σε νέα κβαντική έρευνα και να αναπτύξει το συνολικό κβαντικό οικοσύστημα», ανέφερε η εταιρεία. Τα πρώτα κβαντικά εργαστήρια που συμμετείχαν στο πρόγραμμα περιλαμβάνουν το LPS, τα Εθνικά Εργαστήρια Sandia, το Πανεπιστήμιο του Ρότσεστερ και το Πανεπιστήμιο του Wisconsin-Madison. Η LQC θα συνεργαστεί με την Intel για να διαθέσει το Tunnel Falls σε επιπλέον πανεπιστήμια και ερευνητικά εργαστήρια. Οι πληροφορίες που συλλέγονται από αυτά τα πειράματα θα κοινοποιηθούν στην κοινότητα για να προωθηθεί η κβαντική έρευνα και να βοηθηθεί η Intel να βελτιώσει την απόδοση και την επεκτασιμότητα του qubit.

«Η Sandia National Laboratories είναι ενθουσιασμένη που είναι αποδέκτης του τσιπ Tunnel Falls», δήλωσε ο Δρ Dwight Luhman, διακεκριμένο μέλος του τεχνικού προσωπικού της Sandia. «Η συσκευή είναι μια ευέλικτη πλατφόρμα που επιτρέπει στους κβαντικούς ερευνητές στο Sandia να συγκρίνουν απευθείας διαφορετικές κωδικοποιήσεις qubit και να αναπτύξουν νέους τρόπους λειτουργίας qubit, κάτι που δεν ήταν δυνατό για εμάς στο παρελθόν. Αυτό το επίπεδο πολυπλοκότητας μας επιτρέπει να καινοτομούμε καινοτόμες κβαντικές λειτουργίες και αλγόριθμους στο καθεστώς πολλαπλών qubit και να επιταχύνουμε το ρυθμό εκμάθησής μας σε κβαντικά συστήματα που βασίζονται σε πυρίτιο. Η αναμενόμενη αξιοπιστία του Tunnel Falls θα επιτρέψει επίσης στη Sandia να επιβιβαστεί γρήγορα και να εκπαιδεύσει νέο προσωπικό που εργάζεται σε τεχνολογίες πυριτίου qubit».

Ο Mark A. Eriksson, πρόεδρος τμήματος και John Bardeen καθηγητής Φυσικής, Τμήμα Φυσικής, Πανεπιστήμιο του Wisconsin-Madison, δήλωσε: «Οι ερευνητές της UW-Madison, με δύο δεκαετίες επενδύσεων στην ανάπτυξη qubits πυριτίου, είναι πολύ ενθουσιασμένοι που θα συνεργαστούν στο την έναρξη του LQC. Η ευκαιρία για τους μαθητές να εργαστούν με βιομηχανικές συσκευές, οι οποίες επωφελούνται από την τεχνογνωσία και την υποδομή της Intel στη μικροηλεκτρονική, ανοίγει σημαντικές ευκαιρίες τόσο για τεχνικές προόδους όσο και για εκπαίδευση και ανάπτυξη εργατικού δυναμικού».

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• EVM Finance. Ενιαία διεπαφή για αποκεντρωμένη χρηματοδότηση. Πρόσβαση εδώ.
• Quantum Media Group. Ενισχυμένο IR/PR. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://insidehpc.com/2023/06/intel-quantum-tunnel-falls-silicon-spin-chip-available-to-researchers/