Intel představil své druhé generace kvantové výpočetní čip na ovládání

Připojte Transformovat 2021 za nejdůležitější témata v podnikové AI & Data. Další informace.

společnost Intel dnes představila svůj řídicí čip kvantové výpočetní techniky druhé generace během své virtuální události Intel Labs. Čip s kódovým označením Horse Ridge II, je další milník směrem k vytváření kvantové výpočetní techniky — jeden ze svatých grálů computing — více praktické. Nový prototyp navazuje na řadič Horse Ridge první generace představený v roce 2019. Horse Ridge II má větší schopnost a vyšší úroveň integrace pro ovládání kvantového počítače, což zůstává pro společnost dlouhodobým cílem.

Na počátku projektu, Intel vědci navržený škálovatelný systém-on-chip (SOC) pracují při kryogenních teplotách, což zjednoduší kontrolu, elektroniky a propojuje nutné, aby elegantně rozsahu a provozovat velké kvantové výpočetní systémy. Většina kvantových výpočetních systémů skutečně funguje pouze při teplotách blízkých mrazu. Intel se to snaží změnit, ale do té doby, čip na ovládání eliminuje museli běžet stovky dráty do chladu případě, že se domy kvantové počítače.

Kvantové vědci pracují jen s malým počtem qubits, nebo kvantové bity, pomocí menších, vlastní-navrženy systémy obklopen složité ovládání a propojení mechanismů. Aplikace kvantového počítání na problémy v reálném světě závisí především na schopnosti škálovat a ovládat tisíce qubitů současně s vysokou úrovní věrnosti.

Zvýšení qubit počítat vyvolat další otázky, které zpochybňují kapacitu a fungování kvantového systému. Jedním z takových potenciálních dopadů je pokles věrnosti a výkonu qubitu. V rozvojových původní Koně, Hřeben, Intel optimalizované multiplexing technologie, která umožňuje systému měřítku a snížení chyb z „fázový posun“ — jev, který může nastat při ovládání mnoha qubits na různých frekvencích, což v přeslechy mezi qubits. Inženýři mohou naladit různé frekvence zadlužené s Koněm Hřeben s vysokou úrovní přesnosti, umožňující kvantové systému přizpůsobit a automaticky opravit pro fázový posun při ovládání více qubits se stejným rádiových frekvencí (RF) linka, zlepšení qubit brána věrnosti.

S Horse Ridge II, Intel vědci přidali schopnost manipulovat a číst qubit státy a kontrolovat potenciální několika branami nutné zamotat více qubits, podle promluvit Jim Clarke, ředitel quantum hardwaru Intel Components Research Group.

proč na tom záleží

Stefano Pellerano, hlavní inženýr společnosti Intel Labs, drží Horse Ridge. Nový kryogenní řídicí čip urychlí vývoj kvantových výpočetních systémů s plným zásobníkem, což představuje milník ve vývoji komerčně životaschopného kvantového počítače.

výše: Stefano Pellerano, hlavní inženýr společnosti Intel Labs, drží původní Horse Ridge.

obrazový kredit: Intel

Intel uvedl, že dnešní rané kvantové systémy používají elektroniku pokojové teploty s mnoha koaxiálními kabely, které jsou vedeny k čipu qubit uvnitř ředicí chladničky. Proto je čip, který vidíte na obrázku, obklopen dráty a kryogenními chladicími systémy. Tento přístup se nezmění na velký počet qubitů kvůli tvarovému faktoru, nákladům, spotřebě energie a tepelnému zatížení chladicí jednotky. S původní Koně, Hřeben, Intel udělal první krok směrem k řešení tohoto problému tím, že eliminuje potřebu více regály, vybavení a tisíce dráty běží do a z lednice aby fungoval kvantový stroj. Intel nahrazuje tyto objemné nástroje s vysoce integrovaný system-on-chip (SoC), který zjednodušuje návrh systému a používá sofistikované zpracování signálu techniky k urychlení nastavení času, zlepšení qubit výkon, a umožnit technický tým efektivně škálovat kvantového systému na větší qubit se počítá.

Horse Ridge II staví na schopnosti soc první generace generovat RF impulsy pro manipulaci se stavem qubitu, známého jako qubit drive. Zavádí dvě další ovládací prvky, které připravují cestu pro další integraci externích elektronických ovládacích prvků do SoC pracujících uvnitř kryogenní chladničky.

například funkce nazvaná qubit readout uděluje schopnost číst aktuální qubit stav. Odečet je významný, protože umožňuje detekci stavu qubit s nízkou latencí na čipu bez ukládání velkého množství dat, čímž šetří paměť a energii. Intel přidal programovatelný mikrokontrolér v integrovaném obvodu, aby umožnil Horse Ridge II poskytovat vyšší úroveň flexibility v tom, jak jsou tři řídicí funkce prováděny. Mikrokontrolér používá techniky zpracování digitálního signálu k provádění dalšího filtrování impulzů, což pomáhá snížit přeslechy mezi qubity.

Intel postavil Horse Ridge II s výrobním procesem FinFET s nízkým výkonem 22 nanometrů. Pracuje při teplotě 4 Kelvinů nebo minus 452 stupňů Fahrenheita. To je docela chladno, jen zlomek nad absolutní nulou.

Silicon spin qubits — podpora Intel kvantové úsilí — mít vlastnosti, které by jim umožnily pracovat v rozmezí teplot 1 kelvin nebo vyšší, což by výrazně snížilo problémy chladicích kvantový systém. Společnost Intel dále popíše technické podrobnosti na mezinárodní konferenci Solid-State Circuits Conference (ISSCC) v únoru 2021.

Integrated silicon photonics pro datová centra

Výše: Intel zkoumá silicon photonics, aby se datových center více efektivní.

obrazový kredit: Intel

mezitím Intel také oznámil pokrok v integraci fotoniky s nízkonákladovým velkoobjemovým křemíkem. Pokrok, představují rozhodující pokrok v oblasti optických propojení, které řeší rostoucí problémy kolem výkon, škálování elektrický vstup/výstup (I/O) jako compute-hlad objemy dat stále přemoci síťového provozu v datových centrech. Společnost Intel prokázala pokrok v klíčových technologických stavebních blocích, včetně miniaturizace, což připravilo cestu pro těsnější integraci optických a křemíkových technologií.

výpočetní průmysl se rychle blíží praktickým limitům výkonu elektrického vstupu a výstupu (I/O). Jako šířku pásma poptávka po datacenter vypočítat stále roste, elektrické I/O není škálování držet krok, což vede k „I/O power wall“, který omezuje dostupný výkon pro výpočetní operace. Přivedením optického I / O přímo na servery a na čipové balíčky Intel doufá, že tuto bariéru překoná a umožní efektivnější pohyb dat.

V Intel Labs události, společnost prokázala klíč pokrok ve stavebních bloků, které zahrnují světlo generace, amplifikaci, detekci, modulaci, doplňující se kov-oxid-polovodič (CMOS) rozhraní obvody, a integrace balíček — vše je nezbytné k dosažení integrované fotoniky. Prototyp zobrazený na akci představoval těsné spojení fotoniky a technologií CMOS, sloužící jako důkaz koncepce budoucí plné integrace optické fotoniky s core compute silicon. Intel také představil modulátory mikro prstenů, které jsou 1000krát menší než tradiční komponenty. Velká velikost a náklady na konvenční křemíkové modulátory byly překážkou pro uvedení optické technologie na serverové balíčky, které vyžadují integraci stovek těchto zařízení. Tyto kombinované výsledky připravují cestu pro rozšířené používání křemíkové fotoniky mimo horní vrstvy sítě na vnitřní server a na budoucí serverové balíčky.

VentureBeat

VentureBeat posláním je být digitálním náměstí na technické rozhodnutí-tvůrci získat znalosti o transformační technologii, a obchodovat.Naše stránky poskytují základní informace o datových technologiích a strategiích, které vás vedou při vedení vašich organizací. Zveme vás, aby se stal členem naší komunity, aby přístup:

  • up-to-aktuální informace o tématech které vás zajímají
  • naše newslettery
  • uzavřená myslel-vůdce obsah a zlevněné přístup k naší ceněné události, jako je Transformovat 2021: Další informace
  • síťové funkce, a další

Staňte se členem

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.