英特爾推出第二代低溫控制芯片Horse Ridge II

12月4日消息，英特爾推出第二代低溫控制芯片HorseRidgeII，在突破量子計算可擴展性方面取得新進(jìn)展。

在2019年推出的第一代HorseRidge控制器的創(chuàng)新基礎(chǔ)上，HorseRidgeII支持增強的功能和更高集成度，以實現(xiàn)對量子系統(tǒng)的有效控制。新功能包括操縱和讀取量子位狀態(tài)的能力，以及多個量子位糾纏所需的多個量子門的控制能力。

HorseRidgeII的設(shè)計基于第一代SoC產(chǎn)生射頻脈沖以操縱量子位狀態(tài)的能力，也稱為量子位驅(qū)動（QubitDrive）。它引入了兩個額外的控制功能，從而可以將外部電子控件進(jìn)一步集成到在低溫制冷機內(nèi)部運行的SoC中。

新功能包括：一、量子位讀出(Qubitreadout)：該功能允許讀取當(dāng)前量子位狀態(tài)。該讀取意義重大，因為它允許進(jìn)行片上低延遲量子位狀態(tài)檢測，而無需存儲大量數(shù)據(jù)，從而節(jié)省了內(nèi)存和功耗。二、多門控脈沖(MultigatePulsing)：能夠同時控制多個量子門，這對于有效的量子位讀取以及多個量子位的糾纏和操作至關(guān)重要，并為打造更具擴展性的系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。

據(jù)介紹，通過增加在集成電路內(nèi)運行的可編程微控制器，讓HorseRidgeII能夠就三種控制功能的執(zhí)行方式上擁有更高級別的靈活性和復(fù)雜的控制。該微控制器使用數(shù)字信號處理技術(shù)對脈沖進(jìn)行額外濾波，有助于減少量子位之間的串?dāng)_。

HorseRidgeII使用英特爾22納米低功耗FinFET技術(shù)（22FFL），其功能已在4開爾文溫度下得到驗證。如今，一臺量子計算機的工作環(huán)境為毫開爾文范圍，僅比絕對零度高幾分之一。但是硅自旋量子位（英特爾量子工作的基礎(chǔ)）具有可在1開爾文或更高溫度下運行的特性，這將大大降低量子系統(tǒng)制冷的難度。

英特爾研究院組件研究事業(yè)部量子硬件總監(jiān)JimClarke表示：“憑借HorseRidgeII，英特爾繼續(xù)在量子低溫控制領(lǐng)域引領(lǐng)創(chuàng)新，發(fā)揮集成電路設(shè)計、研究院和技術(shù)開發(fā)團(tuán)隊跨學(xué)科的深厚專業(yè)積淀。我們認(rèn)為，僅僅增加量子位的數(shù)量而不解決由此產(chǎn)生的布線復(fù)雜性，這就好比擁有一輛跑車，但總是堵在車流中。HorseRidgeII進(jìn)一步簡化了量子電路的控制，我們期待這一進(jìn)展能夠提高保真度，降低功率輸出，讓我們朝著‘無堵車’的集成量子電路發(fā)展再向前邁進(jìn)一步。”

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