Intel Quantum: Chip Silicon Spin 'Tunnel Falls' dành cho các nhà nghiên cứu – Phân tích Tin tức Điện toán Hiệu năng Cao | bên trongHPC

Chip 12 qubit lượng tử Tunnel Falls của Intel

Intel đã công bố phát hành chip nghiên cứu lượng tử “Tunnel Falls”, một chip silicon 12 qubit mà công ty đang cung cấp cho cộng đồng nghiên cứu lượng tử.

Intel cũng cho biết họ đang hợp tác với Phòng thí nghiệm Khoa học Vật lý (LPS) tại Đại học Maryland, Phòng cộng tác Qubit (LQC) của College Park, một Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Thông tin Lượng tử (QIS) cấp quốc gia, để thúc đẩy nghiên cứu điện toán lượng tử.

Theo công ty, Tunnel Falls được chế tạo trên các tấm wafer 300 mm tại cơ sở chế tạo D1, thiết bị 12 qubit tận dụng khả năng chế tạo công nghiệp bóng bán dẫn của Intel, chẳng hạn như in khắc cực tím (EUV) và các kỹ thuật xử lý cổng và tiếp xúc, theo công ty. Trong qubit spin silicon, thông tin (0/1) được mã hóa theo spin (lên/xuống) của một electron. Mỗi thiết bị qubit về cơ bản là một bóng bán dẫn điện tử duy nhất, cho phép Intel chế tạo thiết bị này bằng cách sử dụng một luồng tương tự như luồng được sử dụng trong dây chuyền xử lý logic chất bán dẫn oxit kim loại bổ sung (CMOS) tiêu chuẩn.

Intel tin rằng các qubit spin silicon vượt trội hơn các công nghệ qubit khác nhờ sức mạnh tổng hợp của chúng với các bóng bán dẫn hàng đầu. Có kích thước bằng một bóng bán dẫn, chúng nhỏ hơn tới 1 triệu lần so với các loại qubit khác có kích thước khoảng 50 nanomet vuông, có khả năng cho phép mở rộng quy mô hiệu quả. Theo Nature Electronics, “Silicon có thể là nền tảng có tiềm năng lớn nhất để cung cấp điện toán lượng tử mở rộng.”

Đồng thời, việc sử dụng các dây chuyền chế tạo CMOS tiên tiến cho phép Intel sử dụng các kỹ thuật kiểm soát quy trình để mang lại năng suất và hiệu suất, theo công ty. Ví dụ: thiết bị 12 qubit của Tunnel Falls có tỷ lệ năng suất 95% trên tấm bán dẫn và tính đồng nhất của điện áp, tương tự như quy trình logic CMOS và mỗi tấm bán dẫn cung cấp hơn 24,000 thiết bị chấm lượng tử. Các chip 12 chấm này có thể tạo thành 12 đến XNUMX qubit có thể được phân lập và sử dụng đồng thời trong các hoạt động tùy thuộc vào cách trường đại học hoặc phòng thí nghiệm vận hành hệ thống của họ.

Intel cho biết họ dự định sẽ tiếp tục làm việc để cải thiện hiệu suất của Tunnel Falls và tích hợp nó vào ngăn xếp lượng tử của mình với Bộ công cụ phát triển phần mềm lượng tử (SDK) của Intel. Ngoài ra, Intel đang phát triển chip lượng tử thế hệ tiếp theo dựa trên Tunnel Falls, dự kiến ​​sẽ ra mắt vào năm sau. Công ty cũng có kế hoạch hợp tác với các tổ chức nghiên cứu bổ sung trên toàn cầu để xây dựng hệ sinh thái lượng tử.

Jim Clarke, giám đốc Phần cứng lượng tử, Intel cho biết: “Tunnel Falls là chip qubit spin silicon tiên tiến nhất của Intel cho đến nay và dựa trên chuyên môn sản xuất và thiết kế bóng bán dẫn trong nhiều thập kỷ của công ty. “Việc phát hành chip mới là bước tiếp theo trong chiến lược dài hạn của Intel nhằm xây dựng một hệ thống điện toán lượng tử thương mại toàn diện. Mặc dù vẫn còn những câu hỏi và thách thức cơ bản phải được giải quyết trên con đường dẫn đến một máy tính lượng tử có khả năng chịu lỗi, cộng đồng học thuật giờ đây có thể khám phá công nghệ này và đẩy nhanh quá trình phát triển nghiên cứu.”

Intel cho biết tính khả dụng của chip cho phép các nhà nghiên cứu bắt đầu thực hiện các thử nghiệm như tìm hiểu về các nguyên tắc cơ bản của qubit và chấm lượng tử, đồng thời phát triển các kỹ thuật để làm việc với các thiết bị có nhiều qubit.

Intel cho biết họ đang hợp tác với LQC như một phần của chương trình Qubits for Computing Foundry (QCF) thông qua Văn phòng Nghiên cứu Quân đội Hoa Kỳ để cung cấp chip lượng tử mới của Intel cho các phòng thí nghiệm nghiên cứu. Theo Intel, sự hợp tác này được thiết kế để giúp dân chủ hóa các qubit spin silicon bằng cách cho phép các nhà nghiên cứu có được kinh nghiệm thực tế khi làm việc với các mảng quy mô của các qubit này, theo Intel.

Jim Clarke, Giám đốc, Nhóm nghiên cứu phần cứng lượng tử, Intel

“Sáng kiến ​​này nhằm tăng cường phát triển lực lượng lao động, mở ra cánh cửa cho nghiên cứu lượng tử mới và phát triển hệ sinh thái lượng tử tổng thể,” công ty cho biết. Các phòng thí nghiệm lượng tử đầu tiên tham gia chương trình bao gồm LPS, Phòng thí nghiệm Quốc gia Sandia, Đại học Rochester và Đại học Wisconsin-Madison. LQC sẽ hợp tác với Intel để cung cấp Tunnel Falls cho các trường đại học và phòng thí nghiệm nghiên cứu khác. Thông tin thu thập được từ các thí nghiệm này sẽ được chia sẻ với cộng đồng để thúc đẩy nghiên cứu lượng tử và giúp Intel cải thiện hiệu suất và khả năng mở rộng của qubit.

Tiến sĩ Dwight Luhman, thành viên xuất sắc của đội ngũ kỹ thuật tại Sandia cho biết: “Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia rất vui mừng được nhận chip Tunnel Falls. “Thiết bị này là một nền tảng linh hoạt cho phép các nhà nghiên cứu lượng tử tại Sandia so sánh trực tiếp các mã hóa qubit khác nhau và phát triển các chế độ hoạt động của qubit mới, điều mà trước đây chúng tôi không thể thực hiện được. Mức độ phức tạp này cho phép chúng tôi đổi mới các thuật toán và hoạt động lượng tử mới trong chế độ đa qubit và tăng tốc độ học tập của chúng tôi trong các hệ thống lượng tử dựa trên silicon. Độ tin cậy dự đoán của Tunnel Falls cũng sẽ cho phép Sandia nhanh chóng tiếp nhận và đào tạo nhân viên mới làm việc trong các công nghệ qubit silicon.”

Mark A. Eriksson, trưởng khoa và Giáo sư Vật lý John Bardeen, Khoa Vật lý, Đại học Wisconsin-Madison, cho biết: “Các nhà nghiên cứu của UW-Madison, với hai thập kỷ đầu tư vào việc phát triển các qubit silicon, rất vui mừng được hợp tác trong sự ra mắt của LQC. Cơ hội cho sinh viên làm việc với các thiết bị công nghiệp, được hưởng lợi từ kiến ​​thức chuyên môn và cơ sở hạ tầng vi điện tử của Intel, mở ra những cơ hội quan trọng cho cả những tiến bộ kỹ thuật cũng như giáo dục và phát triển lực lượng lao động.”

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• EVM tài chính. Giao diện hợp nhất cho tài chính phi tập trung. Truy cập Tại đây.
• Tập đoàn truyền thông lượng tử. Khuếch đại IR/PR. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh dữ liệu Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://insidehpc.com/2023/06/intel-quantum-tunnel-falls-silicon-spin-chip-available-to-researchers/