211service.com
Intel zakłada, że może zamienić codzienny krzem w cudowny materiał obliczeń kwantowych
Naukowcy z TU Delft w Holandii używają takiego sprzętu do testowania kwantowych urządzeń obliczeniowych w superzimnych temperaturach, we współpracy z producentem chipów Intelem.
Czasami rozwiązaniem problemu jest patrzenie ci w twarz przez cały czas. Producent chipów Intel zakłada, że sprawdzi się w wyścigu do budowy komputerów kwantowych — maszyn, które powinny oferować ogromną moc obliczeniową dzięki wykorzystaniu osobliwości mechaniki kwantowej.
Konkurenci IBM, Microsoft i Google opracowują komponenty kwantowe, które różnią się od tych, które przetwarzają dane we współczesnych komputerach. Ale Intel próbuje przystosować do tego zadania konia roboczego istniejących komputerów, tranzystor krzemowy.
Intel ma zespół inżynierów sprzętu kwantowego w Portland w stanie Oregon, którzy współpracują z badaczami w Holandii w TU Delft Instytut badań kwantowych QuTech , w ramach dotacji w wysokości 50 milionów dolarów ustanowionej w zeszłym roku. Na początku tego miesiąca grupa Intela poinformowała, że może teraz nakładać ultraczysty krzem potrzebny do komputera kwantowego na standardowe płytki używane w fabrykach chipów.
Ta strategia sprawia, że Intel wyróżnia się wśród grup branżowych i akademickich pracujących nad kubitami, ponieważ znane są podstawowe komponenty potrzebne do komputerów kwantowych. Inne firmy mogą uruchamiać kod na chipach prototypowych z kilkoma kubitami wykonanymi z obwodów nadprzewodzących (patrz Google Quantum Dream Machine). Nikt jeszcze nie rozwinął kubitów krzemowych tak daleko.
Jednak komputer kwantowy musiałby mieć tysiące lub miliony kubitów, aby był ogólnie użyteczny. A Jim Clarke, który kieruje projektem Intela jako dyrektor ds. sprzętu kwantowego, twierdzi, że kubity krzemowe mają większe szanse na osiągnięcie tego punktu (chociaż Intel prowadzi również pewne badania nad kubitami nadprzewodnikowymi). Jedna rzecz przemawia na korzyść krzemu, mówi: wiedza i sprzęt używany do wytwarzania konwencjonalnych chipów z miliardami identycznych tranzystorów powinien umożliwić szybkie postępy w pracy nad udoskonaleniem i skalowaniem kubitów krzemowych.
Kubity krzemowe Intela reprezentują dane we właściwości kwantowej zwanej spinem pojedynczego elektronu uwięzionego wewnątrz zmodyfikowanej wersji tranzystorów w istniejących układach komercyjnych. Mamy nadzieję, że jeśli zrobimy najlepsze tranzystory, to po kilku zmianach materiałowych i konstrukcyjnych będziemy mogli tworzyć najlepsze kubity, mówi Clarke.
Innym powodem, dla którego warto pracować nad kubitami krzemowymi, jest to, że powinny być bardziej niezawodne niż ich odpowiedniki nadprzewodnikowe. Mimo to wszystkie kubity są podatne na błędy, ponieważ działają na danych przy użyciu bardzo słabych efektów kwantowych (zobacz Badacze Google sprawiają, że komponenty kwantowe są bardziej niezawodne ).
Nowy proces, który pomaga Intelowi eksperymentować z kubitami krzemowymi na standardowych płytkach chipowych, opracowany we współpracy z firmami Urenco i Air Liquide, powinien przyspieszyć badania. Andrzeja Dziuraka , który pracuje nad kubitami krzemowymi na Uniwersytecie Nowej Południowej Walii w Australii. Aby dostać się do setek tysięcy kubitów, będziemy potrzebować niesamowitej niezawodności inżynieryjnej, a to jest znak rozpoznawczy branży półprzewodników, mówi.
Firmy opracowujące kubity nadprzewodzące wytwarzają je również przy użyciu istniejących metod wytwarzania chipów. Ale powstałe w ten sposób urządzenia są większe niż tranzystory i nie ma szablonu, jak je produkować i pakować w dużych ilościach, mówi Dzurak.
Chad Rigetti, założyciel i dyrektor generalny Rigetti Computing, startupu pracującego nad kubitami nadprzewodnikowymi podobnymi do tych, które rozwijają Google i IBM, zgadza się, że stanowi to wyzwanie. Twierdzi jednak, że przewaga wybranej przez niego technologii zapewni wystarczająco dużo czasu i zasobów, aby rozwiązać problem.
Zarówno Google, jak i Rigetti powiedzieli, że w ciągu zaledwie kilku lat mogą zbudować układ kwantowy z dziesiątkami lub setkami kubitów, który znacznie przewyższa konwencjonalne komputery w niektórych problemach, a nawet wykonuje przydatne prace nad problemami związanymi z chemią lub uczeniem maszynowym.