近日，英特爾宣布將向荷蘭的研究伙伴提供一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的量子計(jì)算芯片。該公司展示了其封裝和集成技能，在量子計(jì)算機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)競賽中處于優(yōu)勢地位。
該芯片包含17個(gè)超導(dǎo)量子比特——量子計(jì)算機(jī)的基本組成部分。根據(jù)英特爾量子硬件主管吉姆?克拉克(Jim Clarke)的說法，該公司選擇17個(gè)量子比特，因?yàn)檫@是執(zhí)行表面代碼錯(cuò)誤校正的最低要求——后者是一種被認(rèn)為能將量子計(jì)算機(jī)的用處放大到最大的必要算法。
英特爾的研究伙伴，代爾夫特理工大學(xué)和TNO研究中心Qutech，將測試單個(gè)量子比特的能力，以及執(zhí)行表面代碼錯(cuò)誤校正和其他算法?？死苏f，英特爾芯片的許多創(chuàng)新領(lǐng)域在大眾媒體(或IEEE綜覽)中都很少提到：封裝。他說:“超導(dǎo)量子芯片，一切都與包裝有關(guān)?！绷孔颖忍貙ι漕l干擾非常敏感，通過某些封裝方法有助于防止這種情況的發(fā)生。更重要的是，超導(dǎo)量子比特需在20毫開氏溫標(biāo)的溫度下運(yùn)行。“對于半導(dǎo)體和封裝來說，這是非?？量痰臈l件?！笨死搜a(bǔ)充道。
其他超導(dǎo)量子比特芯片使用一種叫做“引線鍵合”的技術(shù)來使芯片接收信號(hào)。微米級的電線將芯片的頂部連接到封裝的大頭針上，然后將其焊接到電路板上。盡管仍在使用中，但引線鍵合是一種更古老的技術(shù)，它對可以進(jìn)行多少互連有所限制。
對于新的量子芯片，英特爾采用了所謂“覆晶技術(shù)(flip chip technology)”，在毫開氏溫標(biāo)下工作。覆晶技術(shù)包括在每個(gè)鍵板上添加一個(gè)點(diǎn)焊點(diǎn)，將芯片倒置在電路板上，然后熔化焊料來粘合。其結(jié)果是一個(gè)更小、更密集、更低的電感連接。
克拉克說，能夠增加連接的數(shù)量是提高到實(shí)際百萬量子比特量子計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵，因?yàn)槊總€(gè)量子比特需要至少一個(gè)控制線，甚至可能有幾個(gè)。這樣的芯片也需要靠近量子比特的控制電子設(shè)備來減少延遲?！凹幢阌幸话偃f量子比特的芯片，我們也沒有辦法運(yùn)行?！笨死苏f。
通過與量子計(jì)算芯片一起開發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)，“我們正在投入工作，以便交付看起來更像計(jì)算機(jī)的產(chǎn)品?！笨死苏f。
就發(fā)展的速度而言，英特爾的超導(dǎo)量子比特項(xiàng)目明顯領(lǐng)先于使用其他類型的量子比特項(xiàng)目。但競爭也很激烈。今年早些時(shí)候，谷歌測試了6和9個(gè)超導(dǎo)量子比特的芯片，并希望能在今年年底前完成。這臺(tái)49量子比特的機(jī)器旨在展示“量子至上”——確切地表明，量子系統(tǒng)可以比任何傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)做得更快。IBM也正致力于研究超導(dǎo)量子比特項(xiàng)目。
“我們正處在全長只有一英里的馬拉松比賽中，而英特爾是領(lǐng)先的。”克拉克說。
it168網(wǎng)站原創(chuàng) 作者: 謝濤
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