12月11日消息,據外媒報道,英特爾研究院宣布推出首款低溫控制芯片實現了對多個量子位的控制,以加快全棧量子計算系統開發。
該款芯片代號為“Horse Rdige”,是一款高度集成的混合信號系統,芯片命名靈感來自美國俄勒岡州最冷的一個地區。這款芯片是由英特爾、QuTech(荷蘭代爾夫特理工大學與荷蘭國家應用科學院聯合創立)共同打造,采用英特爾22nm FinFET工藝制造,其中控制芯片的制造在英特爾內部完成,極大地提高了Intel在設計、測試和優化商業上可行的量子計算機的能力。
Horse Rdige的強大之處在于其能夠在4開爾文的低溫下工作,只比絕對零度高一點點,這種溫度的工作環境下足讓原子停止運動。Horse Ridge能夠在超低溫環境下工作的原因在于,從根本上簡化了運行量子系統所需的控制電子設備,通過用高度集成的SoC系統芯片代替龐大的儀器,并允許使用復雜的信號處理技術來加快設置時間、改善量子位性能,能夠高效擴展到更多的量子位。
科技巨頭積極布局量子計算
所謂的量子計算,是一種遵循量子力學規律調控量子信息單元進行計算的新型計算模式。量子計算機有望解決傳統計算機無法處理的問題,因為量子位可以同時以多種狀態存在。借助這一量子物理學現象,量子位能夠同時進行大量計算,從而大大加快了解決復雜問題的速度。
早在2017年,就有消息報道稱英特爾在量子計應用上邁出了一大步,開發出了一種新型超導芯片,并把它交給了荷蘭合作伙伴QuTech測試。這也讓人們意識到,量子計算或將是下一個重大技術變革;在2018年CES大會上,英特爾再次公布了一款49 qubit量子芯片,CEO Brian Krznich稱其為量子計算領域的突破性進展,同時也代表著“量子優勢”的下一步方向。
近年來,科技巨頭紛紛投入對量子計算的研發中,熱度持續高漲。比如人們熟知的谷歌、IBM、微軟等科技公司,都開始積極研究這項技術。在今年5月,微軟聯手Alphabet合作推出量子計算編程課,囊括量子計算理論、微軟的量子計算編程語言Q#以及如何為從簡單到復雜的情景編寫程序。
同年11月,IBM也宣布了自己的量子計算進展,一是首款上線的IBM Q系統將配備20量子比特處理器,同時在超導量子比特設計、連接性和應用開發包方面都將有所改善。二是成功構建并測量了具有類似性能指標的50量子比特原型處理器。這款新的處理器擴展了20量子比特架構,將會在下一代IBM Q系統中使用。
谷歌的量子計算進展或許最為超前。在近日谷歌還成功演示了利用實驗性量子計算機,在大約200秒內完成傳統超級計算機一萬年才能完成的計算量,引發人們熱議。
量子計算的出現或許能讓計算機的計算能力大幅度提升,它是屬于未來的先進技術。但是要想實現大規模量子計算還要面對不少問題,如何長時間地保持足夠多的量子比特的量子相干性,同時又能夠在這個時間段之內做出足夠多的具有超高精度的量子邏輯操作,要實現這些目標依然有很長的路要走。