Новости Hardware

Intel проливает свет на «квантовую» SoC Horse Ridge

Компания Intel как ведущий разработчик микропроцессоров не могла остаться в стороне от создания квантовых вычислителей. С помощью учёных из Нидерландов она создала уникальный кремниевый контроллер для построения масштабируемых квантовых компьютеров. Сегодня она пролила немного света на эту разработку.

 Криогенный контроллер Intel Horse Ridge для управления кубитами

Криогенный контроллер Intel Horse Ridge для управления кубитами

Формально контролер Horse Ridge был анонсирован в декабре прошлого года. На тот момент Intel отделалась общими словами и раскрыла только детали техпроцесса новинки. Кристальная сборка Horse Ridge, пояснили в компании, использует 22-нм техпроцесс и построена с использованием транзисторов FinFET с вертикальными затворами. Назначение контроллера действительно заключается в том, чтобы упростить создание многокубитовых вычислительных систем.

В своих изысканиях Intel исследует криогенные квантовые компьютеры. Такие системы работают при охлаждении до температуры вблизи абсолютного нуля. Современная электроника не может работать при охлаждении до таких температур. Поэтому управляющие схемы запускают щупальца-кабели из безопасного и теплого местечка снаружи изолированного бокса с кубитами внутрь охлаждённой камеры.

Именно поэтому квантовые вычислители выглядят как картинка из вселенной стим-панка. Для 50 кубитов или около того это терпимо, но масштабировать такую конструкцию до сотен и тысяч кубитов будет крайне сложно и дорого. Необходимы управляющие цепи, которые будут расположены как можно ближе к кубитам. В идеале электроника для усиления сигнала и для трансляции кода в управляющие кубитами сигналы должна располагаться в одной камере с кубитами. Именно для этой цели и создан контроллер Intel Horse Ridge.

Забегая вперёд, отметим, SoC Intel Horse Ridge работает при охлаждении до 4 кельвинов. Криогенные кубиты работают при более низкой температуре в доли одного кельвина. Так что мечта о едином вычислительном модуле с управляющей электроникой пока остаётся мечтой. Больше надежд на спиновые кубиты. Квантовый вычислитель на спиновых кубитах работает при температуре 1,6 кельвина, что уже ближе к возможностям контроллера Horse Ridge.

Что касается самого контроллера, то он для управления кубитами содержит радиочастотный многоканальный блок. Блок поддерживает работу четырёх радиочастотных каналов. Каждый канал может контролировать до 32 кубитов. Для этого используется частотное мультиплексирование ― разделение общего канала на непересекающиеся частотные диапазоны. Радиочастотные импульсы способны как опрокинуть спин (управлять кубитами), так и считать состояние кубита. Собственно с помощью радиоимпульсов вычислительный алгоритм транслируется в состояние кубитов. Всего один контроллер Horse Ridge может управлять 128 кубитами.

Также контроллер содержит блоки коррекции ошибок, которые могут возникать в многокубитовых системах. Радиосигнал в плотном окружении подвержен взаимным помехам и искажениям, что, например, может вызывать сдвиг фаз и вести к ошибкам в управлении и считывании кубитов. В контроллер встроен механизм автоматической подстройки частоты и фазы управляющих сигналов, что упрощает масштабирование системы.

 Кремниевая схема с одним спиновым кубитом

Кремниевая схема с одним спиновым кубитом

Рабочий частотный диапазон квантового контролера Intel позволяет работать как с обычными сверхпроводящими кубитами, которые реагируют на частоты в диапазоне 6–7 ГГц, так и со спиновыми кубитами, которым нужны рабочие частоты в диапазоне 13–20 ГГц. Возможно из доклада Intel на эту тему на конференции ISSCC 2020 сегодня мы узнаем чуть больше о SoC Horse Ridge.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Режиссёру God of War Ragnarok пришлось сражаться за одноглазую белку 2 ч.
После перехода к Илону Маску Twitter потерял крупных рекламодателей и сотни миллионов долларов дохода 3 ч.
Internet Archive запустил браузерный эмулятор карманных компьютеров Palm из конца 90-х 4 ч.
Доверие бизнеса к российскому софту за два года выросло на 290 %, а к open source — вдвое 4 ч.
Binance выделила $1 миллиард на поддержку криптоиндустрии 15 ч.
Новая статья: Mario + Rabbids Sparks of Hope — ушастые спасают галактику. Рецензия 16 ч.
Состоялся релиз новой версии гиперконвергентной системы «Кибер Инфраструктура» 5.0 17 ч.
Раскрыта дата выхода обзоров хоррора The Callisto Protocol — издатель испугался журналистов? 19 ч.
Месячная аудитория отечественного магазина приложений RuStore превысила 7 млн человек 19 ч.
Минцифры: Россия достигла цифрового суверенитета, потому что иностранные ИT-компании покинули рынок 20 ч.
Ядерный проект «Прорыв» получит серверы на предсерийных чипах «Эльбрус-16С» 25 мин.
В Японии начнут добывать электричество из снега 28 мин.
В Японии построят самый большой в мире плавучий ветрогенератор — размах лопастей составит 200 метров 2 ч.
Дефицит чипов заставил Jaguar Land Rover сократить производство некоторых моделей 2 ч.
Вышел индустриальный ПК SolidRun Bedrock V3000 Basic с двумя портами 10GbE SFP+ и поддержкой 5G 2 ч.
В разгонном блоке новой европейской ракеты-носителя Vega C нашли дефект — его разберут, а первый коммерческий запуск отложат 2 ч.
AirPods Pro 2 всё же не поддерживают lossless-кодеки, но это не помешало Apple улучшить качество звука 3 ч.
Марсианский вертолёт Ingenuity впервые полетел с новой навигационной программой — его научили приземляться среди скал 4 ч.
Илон Маск пообещал выпустить собственный смартфон, если Apple и Google удалят Twitter из магазинов приложений 5 ч.
Orion вышел на ретроградную орбиту Луны и установил рекорд по удалению от Земли для подобных космических кораблей 5 ч.