英特尔 公布Horse Ridge关键技术

英特尔实验室首席工程师Stefano Pellerano手持Horse Ridge晶片。全新低温控制晶片将加速全端量子运算系统发展，亦为实践量子运算的商业可行性创下里程碑。图／业者提供

英特尔实验室（Intel Labs）与荷兰台夫特理工大学（TU Delft）及荷兰应用科学研究组织（TNO）共同成立的研究机构QuTech合作，于旧金山举行的2020年国际固态电路研讨会（ISSCC）发表的研究论文中，概述了其新型低温量子控制晶片Horse Ridge的关键技术特性。论文中公布Horse Ridge的关键技术功能，这些功能解决了建构出足以展示量子实用性（quantum practicality）的量子系统时的基本挑战。

英特尔实验室量子硬体总监Jim Clarke表示，现今的量子研究人员仅能使用少量的量子位元（qubits），以及围绕着复杂控制和互连机制的较小型客制化设计系统。英特尔的Horse Ridge大幅降低了这种复杂性，透过系统化扩展到量子实用性所需的数千个量子位元，英特尔将持续朝着在未来实践量子运算的商业可行性的目标稳步迈进。

量子研究界仍处于起步阶段，距离展示量子实用性仍有很长的一段路。能否应用于实际问题取决于能否在高保真度下同时扩展和控制数千个量子位元。Horse Ridge透过使用高度整合式系统单晶片（SoC）大幅简化现今运作这类量子系统所需的复杂控制电子设备，以缩短设置时间、改善量子位元效能，并有效地扩展到量子运算解决实际应用所需的更多量子位元数量 。

研究论文中提及的关键技术细节包括可扩展性，采用英特尔22奈米制程技术实现的整合式系统单晶片设计，将四个射频通道整合到单一装置当中。每个通道都可以利用分频多工的方式控制多达32个量子位元，该技术将可用的总频宽划分为一系列不重叠的频带，每个频带均用于承载独立的信号。Horse Ridge利用这四个通道，可透过单一装置控制多达128个量子位元，从而大幅减少了先前所需的电缆和机架仪器的数量。