Intel Quantum: "Tunnel Falls" Silicon Spin Chip tillgängligt för forskare – Nyhetsanalys av högpresterande datorer | inuti HPC

Intels Tunnel Falls quantum 12-qubit-chip

Intel har tillkännagivit lanseringen av sitt "Tunnel Falls" kvantforskningschip, ett 12-qubits kiselchip som företaget gör tillgängligt för kvantforskarsamhället.

Intel sa också att de samarbetar med Laboratory for Physical Sciences (LPS) vid University of Maryland, College Parks Qubit Collaboratory (LQC), ett nationellt Quantum Information Sciences (QIS) forskningscenter, för att främja kvantberäkningsforskning.

Tunnel Falls är tillverkad på 300-millimeters wafers i D1-tillverkningsanläggningen, 12-qubit-enheten utnyttjar Intels industriella transistortillverkningsmöjligheter, såsom extrem ultraviolett litografi (EUV) och grind- och kontaktbehandlingstekniker, enligt företaget. I kiselspinn-qubits kodas information (0/1) i spinn (upp/ner) av en enstaka elektron. Varje qubit-enhet är i huvudsak en singelelektrontransistor, vilket gör att Intel kan tillverka den med ett liknande flöde som det som används i en standardkomplementär metalloxidhalvledare (CMOS) logikbehandlingslinje.

Intel tror att kiselspinn-qubits är överlägsna andra qubit-teknologier på grund av deras synergi med ledande transistorer. Eftersom de är storleken på en transistor är de upp till 1 miljon gånger mindre än andra qubit-typer som mäter cirka 50 nanometer i kvadrat, vilket potentiellt möjliggör effektiv skalning. Enligt Nature Electronics kan "Silicon vara plattformen med störst potential för att leverera uppskalad kvantberäkning."

Samtidigt tillåter användning av avancerade CMOS-tillverkningslinjer Intel att använda processkontrolltekniker för att möjliggöra avkastning och prestanda, enligt företaget. Tunnel Falls 12-qubit-enhet har till exempel en 95-procentig flythastighet över wafern och spänningslikformighet, liknande en CMOS-logikprocess, och varje wafer tillhandahåller mer än 24,000 12 kvantpunktsenheter. Dessa 12-punktschips kan bilda fyra till XNUMX qubits som kan isoleras och användas i operationer samtidigt beroende på hur universitetet eller labbet driver sina system.

Intel sa att de har för avsikt att kontinuerligt arbeta för att förbättra prestandan hos Tunnel Falls och integrera den i sin kvantstack med Intel Quantum Software Development Kit (SDK). Dessutom utvecklar Intel sitt nästa generations kvantchip baserat på Tunnel Falls, som förväntas släppas nästa år. Företaget planerar också att samarbeta med ytterligare forskningsinstitutioner globalt för att bygga upp kvantekosystemet.

"Tunnel Falls är Intels hittills mest avancerade kiselspinn-qubit-chip och bygger på företagets decennier av transistordesign och tillverkningsexpertis", säger Jim Clarke, chef för Quantum Hardware, Intel. "Släppningen av det nya chippet är nästa steg i Intels långsiktiga strategi att bygga ett kommersiellt kvantdatorsystem i full stack. Medan det fortfarande finns grundläggande frågor och utmaningar som måste lösas längs vägen till en feltolerant kvantdator, kan det akademiska samhället nu utforska denna teknik och påskynda forskningsutvecklingen."

Intel sa att chipets tillgänglighet gör det möjligt för forskare att börja med sådana experiment som att lära sig om grunderna för qubits och quantum dots, och utveckla tekniker för att arbeta med enheter med flera qubits.

Intel sa att de samarbetar med LQC som en del av programmet Qubits for Computing Foundry (QCF) genom US Army Research Office för att tillhandahålla Intels nya kvantchip till forskningslaboratorier. Samarbetet är utformat för att hjälpa demokratisera kiselspinn-qubits genom att göra det möjligt för forskare att få praktisk erfarenhet av att arbeta med skalade arrayer av dessa qubits, enligt Intel.

Jim Clarke, direktör, Quantum Hardware Research Group, Intel

"Initiativet syftar till att stärka utvecklingen av arbetskraften, öppna dörrarna till ny kvantforskning och växa det övergripande kvantekosystemet", sa företaget. De första kvantlabben som deltar i programmet inkluderar LPS, Sandia National Laboratories, University of Rochester och University of Wisconsin-Madison. LQC kommer att arbeta tillsammans med Intel för att göra Tunnel Falls tillgängligt för ytterligare universitet och forskningslabb. Informationen som samlas in från dessa experiment kommer att delas med samhället för att främja kvantforskning och för att hjälpa Intel att förbättra qubit-prestanda och skalbarhet.

"Sandia National Laboratories är glada över att vara en mottagare av Tunnel Falls-chippet", säger Dr. Dwight Luhman, framstående medlem av teknisk personal på Sandia. "Enheten är en flexibel plattform som gör det möjligt för kvantforskare vid Sandia att direkt jämföra olika qubit-kodningar och utveckla nya qubit-driftlägen, vilket inte var möjligt för oss tidigare. Denna nivå av sofistikering tillåter oss att förnya nya kvantoperationer och algoritmer i multi-qubit-regimen och accelerera vår inlärningshastighet i kiselbaserade kvantsystem. Den förväntade tillförlitligheten hos Tunnel Falls kommer också att göra det möjligt för Sandia att snabbt ombord och utbilda ny personal som arbetar med kisel qubit-teknik."

Mark A. Eriksson, institutionsordförande och John Bardeen professor i fysik, Institutionen för fysik, University of Wisconsin-Madison, sa: "UW-Madison-forskare, med två decennier av investeringar i utvecklingen av kisel-qubits, är mycket glada över att samarbeta i lanseringen av LQC. Möjligheten för studenter att arbeta med industriella enheter, som drar nytta av Intels mikroelektronikexpertis och infrastruktur, öppnar viktiga möjligheter både för tekniska framsteg och för utbildning och arbetskraftsutveckling."

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• EVM Finans. Unified Interface for Decentralized Finance. Tillgång här.
• Quantum Media Group. IR/PR förstärkt. Tillgång här.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Källa: https://insidehpc.com/2023/06/intel-quantum-tunnel-falls-silicon-spin-chip-available-to-researchers/