Intel Quantum: Silicon Spin Chip „Tunnel Falls” dostępny dla naukowców – analiza wiadomości o obliczeniach o wysokiej wydajności | wewnątrzHPC

kwantowy 12-kubitowy układ Intel Tunnel Falls

Intel ogłosił wprowadzenie na rynek swojego kwantowego układu badawczego „Tunnel Falls”, 12-kubitowego układu krzemowego, który firma udostępnia społeczności zajmującej się badaniami kwantowymi.

Intel powiedział również, że współpracuje z Laboratorium Nauk Fizycznych (LPS) na Uniwersytecie Maryland, College Park's Qubit Collaboratory (LQC), ogólnokrajowym centrum badawczym Quantum Information Sciences (QIS), aby rozwijać badania nad komputerami kwantowymi.

Tunnel Falls jest wytwarzany na 300-milimetrowych płytkach w zakładzie produkcyjnym D1, 12-kubitowe urządzenie wykorzystuje możliwości przemysłowej produkcji tranzystorów Intela, takie jak litografia w ekstremalnym ultrafiolecie (EUV) oraz techniki przetwarzania bramek i styków, według firmy. W krzemowych kubitach spinowych informacja (0/1) jest zakodowana w spinie (góra/dół) pojedynczego elektronu. Każde urządzenie kubitowe jest zasadniczo tranzystorem jednoelektronowym, co pozwala firmie Intel na wytwarzanie go przy użyciu przepływu podobnego do tego, który jest używany w standardowej linii przetwarzania logicznego komplementarnych półprzewodników z tlenku metalu (CMOS).

Intel uważa, że ​​krzemowe kubity wirujące są lepsze od innych technologii kubitowych ze względu na ich synergię z najnowocześniejszymi tranzystorami. Będąc wielkości tranzystora, są nawet milion razy mniejsze niż inne typy kubitów o powierzchni około 1 nanometrów kwadratowych, co potencjalnie pozwala na efektywne skalowanie. Według Nature Electronics „Silicon może być platformą o największym potencjale do dostarczania skalowanych obliczeń kwantowych”.

Jednocześnie, według firmy, wykorzystanie zaawansowanych linii produkcyjnych CMOS pozwala Intelowi na wykorzystanie technik kontroli procesów w celu uzyskania wydajności i wydajności. Na przykład 12-kubitowe urządzenie Tunnel Falls ma 95-procentowy współczynnik wydajności w całym waflu i jednorodność napięcia, podobnie jak proces logiczny CMOS, a każdy wafel zapewnia ponad 24,000 12 urządzeń z kropkami kwantowymi. Te 12-punktowe chipy mogą tworzyć od czterech do XNUMX kubitów, które można izolować i wykorzystywać jednocześnie w operacjach, w zależności od tego, jak uniwersytet lub laboratorium obsługuje swoje systemy.

Intel powiedział, że zamierza nieustannie pracować nad poprawą wydajności Tunnel Falls i zintegrowaniem go ze stosem kwantowym za pomocą zestawu Intel Quantum Software Development Kit (SDK). Ponadto Intel opracowuje nowy układ kwantowy nowej generacji oparty na Tunnel Falls, którego premiera spodziewana jest w przyszłym roku. Firma planuje również nawiązać współpracę z innymi instytucjami badawczymi na całym świecie w celu zbudowania ekosystemu kwantowego.

„Tunnel Falls to jak dotąd najbardziej zaawansowany krzemowy kubitowy układ scalony firmy Intel, który czerpie z wieloletniego doświadczenia firmy w projektowaniu i produkcji tranzystorów” — powiedział Jim Clarke, dyrektor Quantum Hardware w firmie Intel. „Wprowadzenie na rynek nowego chipa to kolejny krok w długoterminowej strategii Intela mającej na celu zbudowanie pełnego komercyjnego kwantowego systemu obliczeniowego. Chociaż nadal istnieją fundamentalne pytania i wyzwania, które należy rozwiązać na drodze do odpornego na awarie komputera kwantowego, społeczność akademicka może teraz badać tę technologię i przyspieszyć rozwój badań”.

Intel powiedział, że dostępność chipa pozwala naukowcom rozpocząć takie eksperymenty, jak poznanie podstaw kubitów i kropek kwantowych oraz opracowanie technik pracy z urządzeniami z wieloma kubitami.

Intel poinformował, że współpracuje z LQC w ramach programu Qubits for Computing Foundry (QCF) za pośrednictwem Biura Badawczego Armii Stanów Zjednoczonych w celu dostarczenia nowego chipa kwantowego Intela do laboratoriów badawczych. Współpraca ma na celu pomóc w demokratyzacji krzemowych kubitów wirujących, umożliwiając naukowcom zdobycie praktycznego doświadczenia w pracy ze skalowanymi macierzami tych kubitów, według Intela.

Jim Clarke, dyrektor Quantum Hardware Research Group, Intel

„Inicjatywa ma na celu wzmocnienie rozwoju siły roboczej, otwarcie drzwi do nowych badań kwantowych i rozwój całego ekosystemu kwantowego” – powiedziała firma. Pierwszymi laboratoriami kwantowymi, które wezmą udział w programie, są LPS, Sandia National Laboratories, University of Rochester i University of Wisconsin-Madison. LQC będzie współpracować z Intelem, aby udostępnić Tunnel Falls dodatkowym uniwersytetom i laboratoriom badawczym. Informacje zebrane podczas tych eksperymentów zostaną udostępnione społeczności, aby przyspieszyć badania kwantowe i pomóc firmie Intel w poprawie wydajności i skalowalności kubitów.

„Sandia National Laboratories jest podekscytowana otrzymaniem chipa Tunnel Falls” — powiedział dr Dwight Luhman, wybitny członek personelu technicznego Sandia. „Urządzenie jest elastyczną platformą umożliwiającą badaczom kwantowym w Sandia bezpośrednie porównywanie różnych kodowań kubitów i opracowywanie nowych trybów działania kubitów, co wcześniej nie było dla nas możliwe. Ten poziom zaawansowania pozwala nam wprowadzać innowacje w nowatorskich operacjach kwantowych i algorytmach w reżimie wielokubitowym oraz przyspieszać tempo uczenia się w układach kwantowych opartych na krzemie. Przewidywana niezawodność Tunnel Falls pozwoli również firmie Sandia na szybkie wdrożenie i szkolenie nowych pracowników pracujących w technologiach kubitów krzemowych”.

Mark A. Eriksson, przewodniczący wydziału i John Bardeen Professor of Physics, Department of Physics, University of Wisconsin-Madison, powiedział: „Naukowcy z UW-Madison, po dwudziestu latach inwestycji w rozwój kubitów krzemowych, są bardzo podekscytowani współpracą w uruchomienie LQC. Możliwość pracy studentów z urządzeniami przemysłowymi, które korzystają z wiedzy i infrastruktury firmy Intel w zakresie mikroelektroniki, otwiera ważne możliwości zarówno w zakresie postępu technicznego, jak i edukacji oraz rozwoju siły roboczej”.

• Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
• EVM Finanse. Ujednolicony interfejs dla zdecentralizowanych finansów. Dostęp tutaj.
• Quantum Media Group. Wzmocnienie IR/PR. Dostęp tutaj.
• PlatoAiStream. Analiza danych Web3. Wiedza wzmocniona. Dostęp tutaj.
• Źródło: https://insidehpc.com/2023/06/intel-quantum-tunnel-falls-silicon-spin-chip-available-to-researchers/