Intel Quantum: chip giratorio de silicio 'Tunnel Falls' disponible para investigadores: análisis de noticias de computación de alto rendimiento | interiorHPC

Chip cuántico de 12 qubits Tunnel Falls de Intel

Intel ha anunciado el lanzamiento de su chip de investigación cuántica “Tunnel Falls”, un chip de silicio de 12 qubits que la empresa pone a disposición de la comunidad de investigación cuántica.

Intel también dijo que está colaborando con el Laboratorio de Ciencias Físicas (LPS) de la Universidad de Maryland, el Qubit Collaboratory (LQC) de College Park, un Centro de Investigación de Ciencias de la Información Cuántica (QIS) a nivel nacional, para avanzar en la investigación de la computación cuántica.

Tunnel Falls se fabrica en obleas de 300 milímetros en las instalaciones de fabricación D1, el dispositivo de 12 qubit aprovecha las capacidades de fabricación industrial de transistores de Intel, como la litografía ultravioleta extrema (EUV) y las técnicas de procesamiento de puerta y contacto, según la compañía. En los qubits de espín de silicio, la información (el 0/1) se codifica en el espín (arriba/abajo) de un solo electrón. Cada dispositivo qubit es esencialmente un transistor de un solo electrón, lo que permite a Intel fabricarlo utilizando un flujo similar al utilizado en una línea de procesamiento lógico de semiconductor de óxido de metal complementario (CMOS) estándar.

Intel cree que los qubits de espín de silicio son superiores a otras tecnologías de qubits debido a su sinergia con los transistores de vanguardia. Siendo del tamaño de un transistor, son hasta 1 millón de veces más pequeños que otros tipos de qubit y miden aproximadamente 50 nanómetros cuadrados, lo que potencialmente permite un escalado eficiente. Según Nature Electronics, "el silicio puede ser la plataforma con el mayor potencial para ofrecer computación cuántica ampliada".

Al mismo tiempo, la utilización de líneas de fabricación CMOS avanzadas permite a Intel utilizar técnicas de control de procesos para permitir el rendimiento y el rendimiento, según la empresa. Por ejemplo, el dispositivo de 12 qubits de Tunnel Falls tiene una tasa de rendimiento del 95 % en toda la oblea y uniformidad de voltaje, similar a un proceso lógico CMOS, y cada oblea proporciona más de 24,000 12 dispositivos de puntos cuánticos. Estos chips de 12 puntos pueden formar de cuatro a XNUMX qubits que pueden aislarse y usarse en operaciones simultáneamente, según cómo la universidad o el laboratorio operen sus sistemas.

Intel dijo que tiene la intención de trabajar continuamente para mejorar el rendimiento de Tunnel Falls e integrarlo en su pila cuántica con el kit de desarrollo de software Intel Quantum (SDK). Además, Intel está desarrollando su chip cuántico de próxima generación basado en Tunnel Falls, cuyo lanzamiento se espera para el próximo año. La compañía también planea asociarse con instituciones de investigación adicionales a nivel mundial para construir el ecosistema cuántico.

“Tunnel Falls es el chip qubit de giro de silicio más avanzado de Intel hasta la fecha y se basa en las décadas de experiencia en diseño y fabricación de transistores de la compañía”, dijo Jim Clarke, director de Quantum Hardware, Intel. “El lanzamiento del nuevo chip es el siguiente paso en la estrategia a largo plazo de Intel para construir un sistema de computación cuántica comercial completo. Si bien todavía hay preguntas y desafíos fundamentales que deben resolverse en el camino hacia una computadora cuántica tolerante a fallas, la comunidad académica ahora puede explorar esta tecnología y acelerar el desarrollo de la investigación”.

Intel dijo que la disponibilidad del chip permite a los investigadores comenzar con experimentos tales como aprender sobre los fundamentos de los qubits y los puntos cuánticos, y desarrollar técnicas para trabajar con dispositivos con múltiples qubits.

Intel dijo que está colaborando con LQC como parte del programa Qubits for Computing Foundry (QCF) a través de la Oficina de Investigación del Ejército de EE. UU. para proporcionar el nuevo chip cuántico de Intel a los laboratorios de investigación. La colaboración está diseñada para ayudar a democratizar los qubits giratorios de silicio al permitir que los investigadores adquieran experiencia práctica trabajando con matrices escaladas de estos qubits, según Intel.

Jim Clarke, director, grupo de investigación de hardware cuántico, Intel

“La iniciativa tiene como objetivo fortalecer el desarrollo de la fuerza laboral, abrir las puertas a nuevas investigaciones cuánticas y hacer crecer el ecosistema cuántico en general”, dijo la compañía. Los primeros laboratorios cuánticos en participar en el programa incluyen LPS, Sandia National Laboratories, la Universidad de Rochester y la Universidad de Wisconsin-Madison. LQC trabajará junto con Intel para que Tunnel Falls esté disponible para universidades y laboratorios de investigación adicionales. La información recopilada de estos experimentos se compartirá con la comunidad para avanzar en la investigación cuántica y ayudar a Intel a mejorar el rendimiento y la escalabilidad de los cúbits.

“Sandia National Laboratories se complace en recibir el chip Tunnel Falls”, dijo el Dr. Dwight Luhman, miembro distinguido del personal técnico de Sandia. “El dispositivo es una plataforma flexible que permite a los investigadores cuánticos de Sandia comparar directamente diferentes codificaciones de qubits y desarrollar nuevos modos de operación de qubits, lo que antes no era posible para nosotros. Este nivel de sofisticación nos permite innovar operaciones y algoritmos cuánticos novedosos en el régimen de múltiples qubits y acelerar nuestra tasa de aprendizaje en sistemas cuánticos basados ​​en silicio. La confiabilidad anticipada de Tunnel Falls también permitirá a Sandia incorporar y capacitar rápidamente al nuevo personal que trabaja en tecnologías de qubit de silicio”.

Mark A. Eriksson, director del departamento y profesor John Bardeen de Física, Departamento de Física de la Universidad de Wisconsin-Madison, dijo: "Los investigadores de UW-Madison, con dos décadas de inversión en el desarrollo de qubits de silicio, están muy emocionados de asociarse en el lanzamiento del LQC. La oportunidad de que los estudiantes trabajen con dispositivos industriales, que se benefician de la infraestructura y la experiencia en microelectrónica de Intel, abre oportunidades importantes tanto para los avances técnicos como para la educación y el desarrollo de la fuerza laboral”.

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• Fuente: https://insidehpc.com/2023/06/intel-quantum-tunnel-falls-silicon-spin-chip-available-to-researchers/