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英特尔隧道坠落:蓝队首次使用硅自旋量子比特的量子处理器

隧道瀑布包装(图片来源:英特尔)
隧道瀑布包装(图片来源:英特尔)
英特尔的第一个量子处理器只有12个量子比特,几乎比IBM即将推出的Flamingo芯片少一千倍。然而,蓝队正在使用一种基于硅自旋量子比特的不同设计,这些量子比特小了一百万倍,使他们能够更容易地扩展到成千上万甚至数百万的连贯集群。
Intel Science

尽管 谷歌和IBM可能宣称,已经实现了对传统的基于晶体管的处理器的量子优越性尽管谷歌和IBM可能声称已经实现了对传统的基于晶体管的处理器的超越,但量子计算机现在正处于一个复杂的困境中。一方面,解决传统CPU需要数千年时间的问题的潜力 CPUsGPU确实对未来的努力有变革作用,但另一方面,目前的量子比特数量和纠错方法仍然不够好,无法取得任何有意义的结果。这种特殊类型的量子计算机相当繁琐,需要大型冷却设备,以在接近绝对0度的温度下保持量子比特的完整性。但也有其他类型的量子比特依赖于更传统的设计,比如英特尔想通过其最新的 "隧道瀑布 "硅基量子芯片推动其成为可靠的替代品。

英特尔进入量子竞赛只是一个时间问题。然而,蓝队正在探索一条不同的道路,利用硅自旋量子比特与量子点电路相结合,可以通过类似于CMOS工艺的方式制造。这也使得产量高得惊人。英特尔宣称,它可以在300毫米的晶圆上用24,000个量子点实现95%的产量。

硅自旋量子比特在功能和形式上都与传统的硅晶体管非常相似。硅自旋量子比特的直径只有50纳米×50纳米,比IBM的量子芯片中使用的量子比特小一百万倍。由于信息是根据单个电子的自旋特性进行编码的,所以它也应该是更加连贯的。鉴于尺寸和复杂程度大大降低,英特尔计划在几年内将量子比特的数量扩大到数千甚至数百万。目前,英特尔提供的最相干的形成只包括12个量子比特,这大大低于IBM的1121个量子比特芯片计划在今年晚些时候推出。尽管如此,就量子比特数量和纠错能力而言,英特尔预计到2027年将迎头赶上。

隧道瀑布现在可以作为学术和研发环境的12比特测试芯片,因为英特尔已经在开发计划于明年发布的下一代版本。全面的工业生产可能会在本世纪末发生。

 

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隧道瀑布芯片(图片来源:英特尔)
隧道瀑布芯片(图片来源:英特尔)
12位数的处理器组件(图片来源:英特尔)
12位数的处理器组件(图片来源:英特尔)
12量子比特量子点门下的电子(图片来源:英特尔)。
12量子比特量子点门下的电子(图片来源:英特尔)。
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Bogdan Solca, 2023-06-16 (Update: 2023-06-16)