Intel Labs, în colaborare cu QuTech, a prezentat primele detalii despre noul chip criogenic “Horse Ridge”, cu tehnologie quantum. În viitor, computerele cuantice pot fi primele aplicații consumer, ale fizici cuantice, de care se vor bucura utilizatorii obișnuiți.
Un calculator obișnuit lucrează cu biți, care pot avea starea 1 și 0. Înșiruirile de biți formează date complexe ce pot fi prelucrate mai departe de procesor, pe ecran apărând rezultatul final sub forma de date alfanumerice sau imagini ce au la bază o serie de funcții matematice. În tehnologia cuantică, qubitul înlocuiește bitul, avantajul acestuia fiind că posedă o a treia stare pe lângă 0 și 1. Această stare aflată între 0 și 1 schimbă baza matematicilor ce stau în spatele procesorului cuantic.
Fișa cu detaliile a fost prezentată la International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) 2020 în San Francisco. Intel a arătat aspecte practice ale tehnologiei implementate în “Horse Ridge”, care demonstrează scalabilitatea și flexibilitatea.
„Astăzi, cercetătorii chipseturilor quantice lucrează cu un număr mic de qubits, folosind sisteme mai mici, personalizate, înconjurate de mecanisme complexe de control și interconectare. Horse Ridge reduce la minimum această complexitate. Lucrând sistematic pentru a se extinde la mii de qubits pentru a fi practic, continuăm să facem progrese în direcția creării unui calculator cuantic, viabil din punct de vedere comercial, în realitatea viitorului nostru,” a declarat Jim Clarke, director pentru hardware cuantic la Intel Labs.
De ce este importantă tehnologia quantum?
Cercetătorii sunt la câțiva pași de a demonstra caracterul practic al tehnologiei quantum. Implementarea calculatoarelor quantum pentru rezolvarea problemelor practice, abilitatea de scalare și control a miilor de qubits sunt câteva dintre provocările rezolvate de Horse Ridge.
Designul SoC utilizează tehnologia CMOS pe 22nm FFL (FinFET Low Power) de la Intel și integrează patru canale de radio-frecvență într-un singur dispozitiv. Fiecare canal este capabil să controleze până la 32 de qubits prin multiplexare, o tehnică care divide lățimea totală de bandă disponibilă într-o serie de frecvențe, fiecare transportând un canal separat.
Diferitele frecvențe de pe Horse Ridge pot fi „reglate” cu niveluri ridicate de precizie, permițând sistemului cuantic să se adapteze și să corecteze automat schimbarea de fază atunci când controlează mai mulți qubits cu aceeași linie RF, îmbunătățind fidelitatea porții qubit. Horse Ridge poate acoperi o gamă largă de frecvențe, permițând controlul atât cu qubiturile supraconductoare (cunoscute sub numele de transmons) cât și qubits spin. Transmons funcționează, de regulă, în jurul valorii de 6 până la 7 GHz, în timp ce qubitii spin funcționează în jur de 13 până la 20 GHz.
Intel explorează posibilitate de funcționare a qubitilor spin, care au temperaturi de operare de 1 Kelvin (-272,15 grade Celsius). Cercetătorii pavează drumul pentru a integra dispozitivele cu qubit spin și controalele la temperaturi criogenice pentru a crea o soluție într-un singur pachet.
Cum funcționează un calculator cuantic?
