“英特尔详细介绍其低温马脊量子控制芯片”

英特尔实验室和qutech、tu delft向isscc公布了被称为horse ridge的量子计算机用低温控制芯片的技术细节。 该芯片的目标是通过降低互联的多样性和复杂性，将量子计算机扩展到数千个芯片，最终说明量子实用性。 用量子计算机处理现实世界的问题。 构建在intel的22ffl工艺之上，利用rf功能通过一个设备控制128个qubit。

horse ridge的高级目标是简化目前量子系统所需的许多复杂的控制电子设备，缩小到与量子芯片本身在几乎相同低温下工作的集成soc。 horse ridge的开发集中在三个主要行业:可扩展性、保真度和可移植性。

英特尔实验室和qutech在旧金山国际固体电路会议( isscc )发表的研究论文中对该芯片进行了详细的介绍。 这篇论文的名字是:4) 32频率的可扩展的cryo-CMOS2-20GHz数字强度控制器，用于量子计算机的22nm finfet技术中的多重自旋量子位/发射器。 它是混合信号低温芯片，芯片尺寸为4x4 mm2，集成了sram、数字内核和模拟/ rf电路。

本文证明了该芯片是基于英特尔的22ffl cmos工艺技术构建的，并说4个射频通道集成在一个设备上。 每个信道可以通过采用频率复用控制32个qubit，这意味着带宽(频谱)被划分为32个非重叠带宽，每个带宽可以携带单独的信号。 通过采用4个通道，一个设备(晶体管)最多可以控制128个量子位。 这样可以大幅减少所需的电缆数量，提高可扩展性。

但是，扩展量子比特数在保真度和性能方面面临着挑战。 英特尔表示，将优化复用技术，减少相移引起的误差。 这意味着量子位之间会产生串扰，因为它以不同的频率控制量子位。 因此，可以高精度地调整各个频率，自动校正相位偏移。

第三，霍斯·里德的灵活性具有复盖宽频率范围的能力。 这样，芯片就可以控制英特尔研究的超导量子位( transmons )和自旋量子位这两种量子位。 据英特尔称，前者一般为7ghz，自旋量子比特为13~20GHz。 自旋量子位的最高业务开尔文温度为1开尔文，这为器件和控制电子器件在一个封装中一起工作开辟了道路。

英特尔量子硬件总监吉姆·克拉克( jim clarke )表示，目前量子比特数量少，采用小型定制设计的系统，这些系统被许多复杂的控制和互联机制包围。 英特尔的horse ridge大大降低了这许多复杂性。 通过系统地从事扩展量子实用性所需的数千个量子比特，我们在使商业上可行的量子计算成为我们未来的现实方面持续稳步进展。

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