Tunnel Falls е най-модерният чип със силициеви спинови кубити на

Tunnel Falls е най-модерният чип със силициеви спинови кубити на Intel
(снимка: Intel)

Intel направи значимо изказване в региона на квантовите калкулации. Компанията разгласи, че пуска 12-кубитов силициев чип Tunnel Falls – това е първият квантов процесор на Intel със силициеви кубити и той към този момент е наличен за потребление от откривателите в областта на квантовите компютри.

Използвайки Tunnel Falls, учените могат да стартират да опитват и пресмятат незабавно, вместо да се пробват да създадат свои лични устройства. Открива се пътят към по-широка гама от проучвания, в това число проучване на основите на кубитите и квантовите точки и създаване на нови способи за работа с устройства с голям брой кубити, разяснява HPC Wire.

„ Tunnel Falls е най-модерният чип със силициеви спинови кубити на Intel досега, надграждащ дългогодишния опит на компанията в проектирането и производството на транзистори. Това е последваща стъпка в дълготрайната тактика на Intel за създаване на пълнофункционална комерсиална квантова изчислителна система ”, съобщи Джим Кларк, шеф по квантов хардуер в Intel.

„ Независимо от това, че по пътя към толерантното към неточности квантово пресмятане би трябвало да бъдат решени фундаментални въпроси и провокации, академичната общественост към този момент може да изследва тази технология и да форсира напредъка в научните проучвания ”, добави той.
още по темата
Tunnel Falls се създава на 300-мм пластини във фабриката Intel D1. 12-кубитовото устройство употребява най-модерните благоприятни условия на Intel за произвеждане на транзистори, като рискова ултравиолетова литография (EUV).

В силициевите спинови кубити всеки обичай информация (0/1) е кодиран от спина (посоката на въртене) на един електрон. Всяко кубитово устройство е всъщност електронен транзистор, което разрешава да бъде създадено благодарение на технология, сходна на общоприетите CMOS линии.

Използвайки тази потвърдена технология, Intel реализира 95% рандеман на Tunnel Falls чипове от цялата пластина, като създава повече от 24 000 работещи квантови чипа на пластина. Тези чипове могат да образуват конфигурации от 4 до 12 кубита, които са изолирани или употребявани в интервенции по едно и също време, според от потребностите на откривателите.

Intel има вяра, че силициевите спинови кубити са по-добри от другите кубитови технологии, заради синергията им с усъвършенстваните транзистори. Тъй като са с размерите на транзистор (≈ 50×50 нм), те са милион пъти по-малки от другите типове кубити и съгласно Nature Electronics – „ може да са платформата с максимален капацитет за мащабиране на квантовите калкулации “.

Като множеството кубити, и спиновите кубити, основани на полупроводници, могат да бъдат осъществени по доста способи. Основната технология прави допустимо откриването на обособени електрони в изолирани “кладенци ” и манипулиране на техните завъртания за шифроване на информация в квантово положение.

Има три метода за разработване на силициеви спинови кубити, в това число конфигурациите Loss-DiVencenco, Single-Triplet (S-T0) и Exchange-Only. „ Всяко решение има своите мощни и слаби страни във връзка с производството, физиката и скалируемостта “, изяснява Кларк.

Според него, Intel изследва доста параметри, като разнообразни размери на квантовите точки, разнообразни геометрии, разнообразни дължини на кубитите. Компанията също вгражда бенчмаркове в своя чип, с цел да дефинира продуктивността.

Междувременно Intel си партнира с няколко американски лаборатории за проучвания в региона на квантовите калкулации. Компанията възнамерява да направи своя Intel Quantum Software Development Kit (SDK) версия 1.0 наличен за разработчици и откриватели по-късно тази година посредством Intel Developer Cloud.

„ Нашата цел е да свържем Quantum SDK с действителен хардуер. Това е един тип дезагрегиран метод. Засега се фокусираме както върху софтуера, по този начин и върху хардуера и ще обединим двете посоки отсега нататък. Предстои голяма работа, с цел да се характеризират тези устройства и по-късно да се напишат доста научни публикации “, добави Кларк.

Представители на научни институции, участващи в програмата, са единомислещи, че присъединяване на Intel е значим крайъгълен камък в демократизиране на проучванията на спиновите кубити и техните вероятности за квантова обработка на информация. Това, съгласно учените, ще докара до доближаване на промишлеността, университетските среди, националните лаборатории и държавното управление.

Изследователите също по този начин хвалят надеждността на Tunnel Falls, а опцията за работа с индустриални устройства на Intel, съгласно тях, отваря вероятности за механически напредък и образование.

Intel към този момент създава своя квантов чип от последващо потомство, основан на Tunnel Falls, който се чака да бъде пуснат през 2024 година В бъдеще компанията възнамерява съдействие с проучвателен институции по целия свят, с цел да сътвори квантова екосистема.