Intel公佈低溫控制量子處理器「Horse Ridge」關鍵特性可對應128個量子位元

2020-02-20 08:25

聯合新聞網／ 楊又肇

Intel 去年與荷蘭台夫特理工大學及荷蘭國家應用科學院共同創立的量子技術研究機構QuTech攜手合作，並且以代號「Horse Ridge」為稱的低溫控制量子處理器，稍早於舊金山舉辦的2020年國際固態電路研討會中公布關鍵技術特性。

依照此次公佈論文內容，強調代號「Horse Ridge」的低溫控制量子處理器，將以Intel旗下22nm FinFET製程為基礎的CMOS技術打造，其中將四個射頻 (RF)通道整合在單一裝置內，而每個通道均可藉由「分頻多工 (frequency multiplexing)」方式控制多達32個量子位元，讓此款處理器量子位元處理數量總計可達128個，此外也能藉此將所有可用頻寬劃分為一系列不重疊的量子運算頻寬，並且讓每個運算頻寬承載獨立數據內容。

而在量子位元保真度和效能表現部分，Intel也藉由多工技術最佳化，讓處理器運算過程可以擴大執行規模，並且減少相位偏移 (phase shift)產生誤差，避免在不同頻率控制多個量子位元時，可能產生量子位元間的串擾 (crosstalk)，其中包含讓各種頻率均可進行高精度調諧 (tune)，使量子系統能以相同射頻頻率控制多個量子位元時調整、自動校正相移，藉此提高量子位元的量子閘 (gate)保真度。

同時，「Horse Ridge」能以更廣泛頻率範圍控制超導量子位元 (又稱為transmon)，以及自旋量子位元 (spin qubit)，藉此對應更高運算頻率。

Intel也透露著手研究矽自旋量子位元，使量子處理器有可能在高達1克耳文 (kelvin，K)溫度下工作。此項研究分別整合矽自旋量子位元裝置與「Horse Ridge」的低溫控制元件為基礎，進而可建置能在精簡封裝中提供量子位元和控制元件的設計方案，同時也能大幅簡化量子運算設備體積規模。