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Ai芯天下丨巨头丨量子计算商用里程碑:英特尔推出马岭低温控制芯片

2020-02-27 10:30
Ai芯天下
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Horse Ridge芯片优势

·缩小了运行量子系统所需的外形尺寸(芯片和PCB大小)并减少了所需的功率。

能够扩展和控制更多的量子位(多达128个量子位)。

·Horse Ridge高度灵活的脉冲控制能力降低了量子位之间的串扰,并提高了整体量子门保真度。

·该芯片可以自动校正相移(使用同一射频线路控制不同频率的多个量子位时会发生这一现象),并在每次控制电子器件脉冲后更新数字代码。

 Ai芯天下丨巨头丨量子计算商用里程碑:英特尔推出马岭低温控制芯片

Horse Ridge技术细节

·可扩展性方面:集成式 SoC 设计采用了 22nm FinFET 低功耗 CMOS 技术实现,可将四个射频(RF)通道集成到单个设备中。

借助‘频分复用’技术,每通道最多可控制 32 个量子比特。这项技术将可用的总带宽划分为一系列不重叠的频带,每个频带均可承载单独的信号。

通过这四个通道,Horse Ridge 能让单个设备控制多达 128 个量子比特,从而大幅减少了此前所需的电缆和机架仪器的数量。

·保真度方面:量子比特数的增加,会引发与量子系统容量和运行等相关的其它问题,尤其是保真度与性能的下降。

 Ai芯天下丨巨头丨量子计算商用里程碑:英特尔推出马岭低温控制芯片

在 Horse Ridge 的开发过程中,英特尔优化了多路复用技术,使系统能伸缩并减少‘相移’(phase shift)导致的错误。

当以不同的频率控制诸多量子比特时,就会发生这种现象,导致量子比特之间的串扰。

工程师可以高精度地调节芯片利用的各种频率,使量子系统能够适应和自动校正通过同一条 RF 线来控制多个量子比特时的相移,从而提高量子比特门的保真度。

·灵活性方面:Horse Ridge 能够覆盖相当宽的频率范围,从而控制超导量子比特(transmons)和自旋量子比特(spin qubits)。

Transmon 通常在 6-7 GHz 左右运行,Spin Qubits 则是 13-20 GHz 左右。

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结尾:巨头推动量子计算向前

在量子计算的研究上,英特尔与谷歌、IBM同属于第一梯队,不过不同于后两者在该领域的高调行事和各种碰撞。

而英特尔显得不紧不慢,一直低调进行研究,以把超导量子计算测试芯片扩展到更高的量子位数,并实现量子实用性等。

谷歌去年曾宣布实现量子霸权,虽然该论文很快就被撤下,但是不得不说正是因为各大公司的努力,量子计算研究发展才会如此飞速。

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