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英特尔携手QuTech成功测试新型17量子位超导计算芯片

美通社 2017-10-12 18:00 我要吐槽

北京2017年10月12日电 -- 英特尔近日宣布携手荷兰研发合作伙伴QuTech成功测试17量子位超导计算芯片。这款全新超导计算芯片由英特尔制造并采用独特的设计,以期提高产量和性能。

这款芯片展示了英特尔和QuTech在研究和开发量子计算系统工作中所取得的快速进展。它还凸显了材料科学和半导体制造在实现量子计算方面的重要性。

从本质上说,量子计算就是并行计算的终极目标,有着攻克传统计算机无解难题的巨大潜力。量子计算机可以模拟自然,以推进化学、材料科学和分子建模的研究。例如,量子计算机可以协助创造一种新的催化剂来隔离二氧化碳、开发室温超导体或发现新药。

然而,尽管取得了很多实验性的成果与推论,构建能够保证精准输出的、可行的、且大规模的量子系统仍然存在很多固有的挑战。如何使量子位(量子计算的构建块)统一和稳定就是其中一个障碍。

量子位极为脆弱,任何噪声、甚至无意的观测都会导致数据丢失。这种脆弱性要求它们必须在20毫开尔文的温度下运行 -- 比外太空还要冷250倍。这种极端的操作环境使量子位封装成为决定性能和功能的关键。位于俄勒冈的英特尔组件研究事业部(CR)以及位于亚利桑那的组装测试与技术开发(ATTD)团队不断突破芯片设计和包装技术的极限,以应对量子计算的独特挑战。

英特尔携手荷兰研发合作伙伴QuTech成功测试17量子位超导计算芯片
英特尔携手荷兰研发合作伙伴QuTech成功测试17量子位超导计算芯片

这款全新17量子位测试芯片体积约定于一枚25美分的硬币(相当于人民币1元硬币),且在一个约30mm x 2mm的体积内封装,其改进的设计特点包括:

  • 新架构:能够提高可靠性、热力性能并降低量子位之间射频(RF)干扰。
  • 可扩展的互联方案:使芯片的输出输入信号能力比芯片线焊方式提高10-100倍。
  • 先进的制程、材料和设计:让英特尔封装能够针对量子集成电路进行缩放,以适应相对传统芯片大得多的量子集成电路。

英特尔公司副总裁兼英特尔研究院院长Michael Mayberry表示:“我们的量子研究已经发展到基于领先的制程工艺,不断研制量子测试芯片通过合作伙伴QuTech模拟量子算法负载。英特尔在制造、控制电子和架构方面的专长使我们脱颖而出,从神经元计算到量子计算,我们正在开拓新的计算模式。”

2015年开始,英特尔与学术界合作伙伴QuTech的合作加快了量子计算的进展。从那时起,双方的合作树立了一个又一个里程碑 -- 从展示集成了低温CMOS控制系统的关键电路模块,到在英特尔300毫米制程技术上开发自旋量子位制造流程,再到为超导量子位开发独特的封装解决方案。这一合作大大缩短了从设计到制造,直至测试的整个周期。

来自QuTech的Leo DiCarlo教授表示:“凭借这个测试芯片,我们将专注于连接、控制、测量多个纠缠量子位,从而实现一个错误修正方案和逻辑量子位。这项工作将使我们对量子计算有更多更新的见解,从而塑造下一个发展阶段。”

英特尔与学术界合作伙伴QuTech合作 推进量子计算和摩尔定律的发展
英特尔与学术界合作伙伴QuTech合作 推进量子计算和摩尔定律的发展

推进量子计算系统:

英特尔和QuTech在量子计算方面的合作远远超出了超导量子位设备的开发和测试。双方的合作覆盖整个量子系统 -- 或“堆栈” -- 从量子位设备到控制这些设备以及量子应用所需的硬件和软件架构。所有的这些元素在将量子计算从研发变为现实的过程中都起着至关重要的作用。

此外,与其它厂商不同,英特尔正在研究多种量子位类型。其中包括纳入这款最新测试芯片的超导量子位,以及硅片中一个名为自旋量子位的替代类型。这些自旋量子位类似于一个电子晶体管,在很多方面都与传统晶体管非常接近,并有可能通过相近的制程来制造。

尽管量子计算机有望通过更高的效率和性能来解决一些问题,但是它们并不会完全取代传统计算或神经形态计算等其它新兴技术。我们需要摩尔定律带来的技术进步,这样才能发明并开拓这些新兴科技。

英特尔的投资不仅是为了发明新的计算方式,也是在推进摩尔定律的发展,使未来的一切成为可能。

作者:美通社责任编辑:mts)
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