इंटेल क्वांटम: 'टनल फॉल्स' सिलिकॉन स्पिन चिप शोधकर्ताओं के लिए उपलब्ध - उच्च-प्रदर्शन कम्प्यूटिंग समाचार विश्लेषण | अंदरHPC

इंटेल की टनल फॉल्स क्वांटम 12-क्विबिट चिप

इंटेल ने अपनी "टनल फॉल्स" क्वांटम रिसर्च चिप जारी करने की घोषणा की है, एक 12-क्यूबिट सिलिकॉन चिप जिसे कंपनी क्वांटम रिसर्च समुदाय के लिए उपलब्ध करा रही है।

इंटेल ने यह भी कहा कि वह क्वांटम कंप्यूटिंग अनुसंधान को आगे बढ़ाने के लिए मैरीलैंड विश्वविद्यालय में भौतिक विज्ञान प्रयोगशाला (एलपीएस), कॉलेज पार्क के क्यूबिट कोलैबोरेटरी (एलक्यूसी), एक राष्ट्रीय स्तर के क्वांटम सूचना विज्ञान (क्यूआईएस) अनुसंधान केंद्र के साथ सहयोग कर रहा है।

कंपनी के अनुसार, टनल फॉल्स को डी300 निर्माण सुविधा में 1-मिलीमीटर वेफर्स पर निर्मित किया गया है, 12-क्यूबिट डिवाइस इंटेल की ट्रांजिस्टर औद्योगिक निर्माण क्षमताओं, जैसे चरम पराबैंगनी लिथोग्राफी (ईयूवी) और गेट और संपर्क प्रसंस्करण तकनीकों का लाभ उठाता है। सिलिकॉन स्पिन क्वैबिट में, जानकारी (0/1) एक इलेक्ट्रॉन के स्पिन (ऊपर/नीचे) में एन्कोड की जाती है। प्रत्येक क्विबिट डिवाइस अनिवार्य रूप से एक एकल इलेक्ट्रॉन ट्रांजिस्टर है, जो इंटेल को मानक पूरक धातु ऑक्साइड सेमीकंडक्टर (सीएमओएस) लॉजिक प्रोसेसिंग लाइन में उपयोग किए जाने वाले समान प्रवाह का उपयोग करके इसे बनाने की अनुमति देता है।

इंटेल का मानना ​​है कि अग्रणी-किनारे ट्रांजिस्टर के साथ तालमेल के कारण सिलिकॉन स्पिन क्वबिट अन्य क्वबिट प्रौद्योगिकियों से बेहतर हैं। एक ट्रांजिस्टर के आकार के होने के कारण, वे लगभग 1 नैनोमीटर वर्ग मापने वाले अन्य क्विबिट प्रकारों की तुलना में 50 मिलियन गुना छोटे होते हैं, जो संभावित रूप से कुशल स्केलिंग की अनुमति देते हैं। नेचर इलेक्ट्रॉनिक्स के अनुसार, "सिलिकॉन स्केल-अप क्वांटम कंप्यूटिंग प्रदान करने की सबसे बड़ी क्षमता वाला मंच हो सकता है।"

साथ ही, कंपनी के अनुसार, उन्नत सीएमओएस फैब्रिकेशन लाइनों का उपयोग इंटेल को उपज और प्रदर्शन को सक्षम करने के लिए प्रक्रिया नियंत्रण तकनीकों का उपयोग करने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, टनल फॉल्स 12-क्विबिट डिवाइस में सीएमओएस लॉजिक प्रक्रिया के समान वेफर और वोल्टेज एकरूपता में 95 प्रतिशत उपज दर होती है, और प्रत्येक वेफर 24,000 से अधिक क्वांटम डॉट डिवाइस प्रदान करता है। ये 12-डॉट चिप्स चार से 12 क्यूबिट बना सकते हैं जिन्हें अलग किया जा सकता है और एक साथ संचालन में उपयोग किया जा सकता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि विश्वविद्यालय या प्रयोगशाला अपने सिस्टम को कैसे संचालित करती है।

इंटेल ने कहा कि वह टनल फॉल्स के प्रदर्शन को बेहतर बनाने और इसे इंटेल क्वांटम सॉफ्टवेयर डेवलपमेंट किट (एसडीके) के साथ अपने क्वांटम स्टैक में एकीकृत करने के लिए लगातार काम करने का इरादा रखता है। इसके अलावा, इंटेल टनल फॉल्स पर आधारित अपनी अगली पीढ़ी की क्वांटम चिप विकसित कर रहा है, जिसके अगले साल जारी होने की उम्मीद है। कंपनी क्वांटम इकोसिस्टम के निर्माण के लिए वैश्विक स्तर पर अतिरिक्त अनुसंधान संस्थानों के साथ साझेदारी करने की भी योजना बना रही है।

क्वांटम हार्डवेयर, इंटेल के निदेशक जिम क्लार्क ने कहा, "टनल फॉल्स आज तक इंटेल की सबसे उन्नत सिलिकॉन स्पिन क्वबिट चिप है और कंपनी के दशकों के ट्रांजिस्टर डिजाइन और विनिर्माण विशेषज्ञता पर आधारित है।" “नई चिप की रिलीज़ फुल-स्टैक वाणिज्यिक क्वांटम कंप्यूटिंग सिस्टम बनाने की इंटेल की दीर्घकालिक रणनीति में अगला कदम है। हालाँकि अभी भी मूलभूत प्रश्न और चुनौतियाँ हैं जिन्हें दोष-सहिष्णु क्वांटम कंप्यूटर के मार्ग पर हल किया जाना चाहिए, शैक्षणिक समुदाय अब इस तकनीक का पता लगा सकता है और अनुसंधान विकास में तेजी ला सकता है।

इंटेल ने कहा कि चिप की उपलब्धता शोधकर्ताओं को क्वैबिट और क्वांटम डॉट्स के मूल सिद्धांतों के बारे में सीखने और मल्टीपल क्वैबिट वाले उपकरणों के साथ काम करने के लिए तकनीक विकसित करने जैसे प्रयोग शुरू करने की अनुमति देती है।

इंटेल ने कहा कि वह अनुसंधान प्रयोगशालाओं को इंटेल की नई क्वांटम चिप प्रदान करने के लिए अमेरिकी सेना अनुसंधान कार्यालय के माध्यम से क्यूबिट्स फॉर कंप्यूटिंग फाउंड्री (क्यूसीएफ) कार्यक्रम के हिस्से के रूप में एलक्यूसी के साथ सहयोग कर रहा है। इंटेल के अनुसार, यह सहयोग शोधकर्ताओं को इन क्यूबिट्स के स्केल किए गए सरणियों के साथ काम करने का व्यावहारिक अनुभव प्राप्त करने में सक्षम बनाकर सिलिकॉन स्पिन क्यूबिट्स को लोकतांत्रिक बनाने में मदद करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

जिम क्लार्क, निदेशक, क्वांटम हार्डवेयर रिसर्च ग्रुप, इंटेल

कंपनी ने कहा, "इस पहल का उद्देश्य कार्यबल विकास को मजबूत करना, नए क्वांटम अनुसंधान के दरवाजे खोलना और समग्र क्वांटम पारिस्थितिकी तंत्र को विकसित करना है।" कार्यक्रम में भाग लेने वाली पहली क्वांटम प्रयोगशालाओं में एलपीएस, सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज, रोचेस्टर विश्वविद्यालय और विस्कॉन्सिन-मैडिसन विश्वविद्यालय शामिल हैं। टनल फॉल्स को अतिरिक्त विश्वविद्यालयों और अनुसंधान प्रयोगशालाओं के लिए उपलब्ध कराने के लिए LQC इंटेल के साथ मिलकर काम करेगा। इन प्रयोगों से एकत्रित जानकारी को क्वांटम अनुसंधान को आगे बढ़ाने और इंटेल को क्वबिट प्रदर्शन और स्केलेबिलिटी में सुधार करने में मदद करने के लिए समुदाय के साथ साझा किया जाएगा।

सैंडिया में तकनीकी स्टाफ के प्रतिष्ठित सदस्य डॉ. ड्वाइट लुहमैन ने कहा, "सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज टनल फॉल्स चिप का प्राप्तकर्ता बनकर उत्साहित है।" “डिवाइस एक लचीला प्लेटफ़ॉर्म है जो सैंडिया में क्वांटम शोधकर्ताओं को विभिन्न क्विबिट एन्कोडिंग की सीधे तुलना करने और नए क्विबिट ऑपरेशन मोड विकसित करने में सक्षम बनाता है, जो पहले हमारे लिए संभव नहीं था। परिष्कार का यह स्तर हमें मल्टी-क्यूबिट शासन में उपन्यास क्वांटम संचालन और एल्गोरिदम को नया करने और सिलिकॉन आधारित क्वांटम सिस्टम में हमारी सीखने की दर को तेज करने की अनुमति देता है। टनल फॉल्स की प्रत्याशित विश्वसनीयता सैंडिया को सिलिकॉन क्यूबिट प्रौद्योगिकियों में काम करने वाले नए कर्मचारियों को तेजी से शामिल करने और प्रशिक्षित करने की भी अनुमति देगी।

मार्क ए एरिक्सन, विभाग के अध्यक्ष और विस्कॉन्सिन-मैडिसन विश्वविद्यालय के भौतिकी विभाग के भौतिकी के प्रोफेसर जॉन बार्डीन ने कहा, “सिलिकॉन क्वैबिट के विकास में दो दशकों के निवेश के साथ यूडब्ल्यू-मैडिसन शोधकर्ता, एलक्यूसी के लॉन्च में साझेदारी करने के लिए बहुत उत्साहित हैं। छात्रों के लिए औद्योगिक उपकरणों के साथ काम करने का अवसर, जो इंटेल की माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स विशेषज्ञता और बुनियादी ढांचे से लाभान्वित होता है, तकनीकी प्रगति और शिक्षा और कार्यबल विकास दोनों के लिए महत्वपूर्ण अवसर खोलता है।

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