“英特尔为商用量子计算机创建低温控制芯片”

英特尔实验室今天上午公布了与qutech合作开发的新的霍利德格低温控制芯片的详细消息，希望为商业上可行的量子计算机铺平道路。 只有用一个集成的soc (而不是数百根导线)处理量子系统设计中的互连瓶颈，才能在实现量子实用性的道路上增加qubit的数量，量子计算机应该能够解决现实世界的问题。 英特尔声称这样的量子控制芯片是同类中第一个。

互联的瓶颈

今年早些时候，谷歌声称解释了53量子比特量子计算机的量子至上性。 这是量子系统第一次以比任何(超级)计算机都快的速度处理了问题。 但是，据英特尔称，处理现实问题的大规模商业可行的量子系统至少需要数千个量子比特。 这是英特尔最关注的一点。

为了实现(实用化)这种实用的量子计算机，开发完美的硬件和软件堆栈的目标，英特尔以电子设备的互联和控制为第一瓶颈。 据英特尔称，迄今为止，研究人员使用现有的电子设备和机架规模的设备，将超低温冷却的量子系统连接到以前用于系统调节和编程的电子设备上。

这些电子设备被设计用来控制每个量子位。 这是因为数百条互联线需要出入低温冰箱。 认为这阻碍了系统向越来越多的qubit的扩展，产生了对有可能拥有多种噪声信号解决技术的集成处理解决方案的诉求。 英特尔声称在霍利德格处理了这个问题。

英特尔与荷兰托福qutech的研究伙伴共同开发了horse ridge。 使用英特尔公司内部的22ffl finfet工艺制造。 这是22纳米工艺的新版本，也用于lakefield上的英特尔3d堆栈移动技术。

英特尔将horse ridge描述为高度集成的混合信号soc。 它位于离量子器件很近的位置。 在冰箱内部。 这是因为需要设计成在约4开尔文的低温下运转。 因此，量子控制工序的繁多性和噪声性可以从数百根电缆减少到统一的封装，英特尔表示这是第一次。

相比之下，这是比目前量子计算机工作温度还要大的一块。 目前，基于超导量子比特的系统在ikelvin范围内工作。 英特尔也在研究的硅自旋量子位在开尔文温度约为1导通时可能会有点高。 这是除了利用其cmos制造功能之外，英特尔还对自旋量子比特感兴趣的另一个原因。 英特尔最终希望这两个芯片在同样的温度下工作。 据英特尔称，这样可以利用打包和互联技术来创建具有qubits和控制的简单处理方案的处理方案。

英特尔还描述了horse ridge被设计为控制冰箱中的量子位的射频( rf )解决方案，并按照与基本量子位操作相对应的指令进行编程。 可以把这些指令转换成电磁微波脉冲，控制量子比特的状态。

一般来说，horse ridge控制多个量子比特，为扩展到更大的系统奠定了明确的道路。 虽然目前没有搭载最大辅助位的系统(自英特尔在ces上推出tangle lake以来，英特尔仍为49量子位)，但是horse ridge及其内部制造在所谓的马拉松比赛中占据了独特的商业化和量子实用性。 谷歌今年早些时候制造了类似的低温ic，但英特尔主张horse ridge是第一个用于控制多个量子位(超导和硅自旋量子位)的低温芯片。

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