Największy na świecie producent układów scalonych zaprezentował swój pierwszy procesor kwantowy. Firma zapowiedziała, że chce pomóc w budowie pierwszego komputera kwantowego o praktycznych zastosowaniach.

Procesor, który nazwano Tunnel Falls, składa się z 12 kubitów spinowych.

Kubit to najmniejsza i niepodzielna jednostka niosąca informację kwantową, na której opiera się zasada działania komputerów kwantowych. Kubity spinowe to jeden z rodzajów kubitów, które mogą dać komputerom kwantowym znacznie większe możliwości niż inne kubity).

Zobacz również:

• Akcje Intel spadają - winna rosnąca konkurencja w AI
• Intel Core - wyjaśniamy nazewnictwo nowych układów CPU Intela

12-kubitowy chip Intela został zbudowany z wafla krzemowego, a proces jego produkcji ma być zbliżony do tradycyjnych chipów wytwarzanych w technologii CMOS. Co więcej, z jednego wafla krzemowego Intel może zbudować aż 24 tys. chipów wykorzystując 95 proc. całej objętości materiału, a każdy z układów może mieć od 4 do 12 kubitów.

„Tunnel Falls jest jak dotąd najbardziej zaawansowanym krzemowym układem kubitów spinowych Intela i czerpie z dziesięcioleci doświadczenia firmy w projektowaniu i produkcji tranzystorów. Premiera nowego układu jest kolejnym krokiem w długoterminowej strategii Intela mającej na celu zbudowanie w pełni komercyjnego systemu obliczeń kwantowych. Chociaż nadal istnieją fundamentalne pytania i wyzwania, które należy rozwiązać na drodze do odpornego na błędy komputera kwantowego, społeczność akademicka może teraz zbadać tę technologię i przyspieszyć rozwój badań”, powiedział Jim Clarke, dyrektor Quantum Hardware w Intelu.

Tunnel Falls to element większego projektu badawczego nad komputerami kwantowymi, w których opracowaniu Intel chce brać czynnych udział. Intel zapowiedział przekazanie chipów instytucjom badawczym chcącym prowadzić badania nad tą technologią.

Czy 12 kubitów to dużo czy mało? Aby komputery kwantowe były wydajniejsze od tradycyjnych potrzebne są procesory operujące na przynajmniej kilku tysiącach kubitów. Wówczas prawdopodobnie czeka nas rewolucja, zwłaszcza w zakresie kryptografii i cyberbezpieczeństwa.

Obecnie instytucje akademickie nie dysponują sprzętem do produkcji wielkoseryjnej, takim jak Intel. Dzięki Tunnel Falls naukowcy mogą natychmiast rozpocząć pracę nad eksperymentami i badaniami, zamiast próbować wytwarzać własne urządzenia. W rezultacie możliwy staje się szerszy zakres eksperymentów, w tym poznanie podstaw kubitów i kropek kwantowych oraz opracowanie nowych technik pracy z urządzeniami z wieloma kubitami.

Aby temu zaradzić, Intel współpracuje z LQC w ramach programu Qubits for Computing Foundry (QCF) za pośrednictwem Biura Badań Armii Stanów Zjednoczonych, aby dostarczyć nowy chip kwantowy Intela do laboratoriów badawczych. Współpraca z LQC pomoże zdemokratyzować krzemowe kubity spinowe, umożliwiając naukowcom zdobycie praktycznego doświadczenia w pracy ze skalowanymi tablicami tych kubitów. Inicjatywa ma na celu wzmocnienie rozwoju siły roboczej, otwarcie drzwi do nowych badań kwantowych i rozwój całego ekosystemu kwantowego.

Pierwsze laboratoria kwantowe, które wzięły udział w programie, to LPS, Sandia National Laboratories, University of Rochester i University of Wisconsin-Madison. LQC będzie współpracować z firmą Intel, aby udostępnić Tunnel Falls kolejnym uniwersytetom i laboratoriom badawczym. Informacje zebrane z tych eksperymentów zostaną udostępnione społeczności, aby przyspieszyć badania kwantowe i pomóc firmie Intel poprawić wydajność i skalowalność kubitów.

„LPS Qubit Collaboratory, we współpracy z Army Research Office, stara się sprostać trudnym wyzwaniom stojącym przed rozwojem kubitów i rozwijać kolejne pokolenie naukowców, którzy stworzą kubity jutra”, komentuje Charles Tahan, szef Quantum Information Science w LPS. „Udział firmy Intel jest kamieniem milowym w demokratyzacji badań nad kubitami spinowymi i ich obietnicą dla kwantowego przetwarzania informacji oraz przykładem misji LQC polegającej na łączeniu przemysłu, środowisk akademickich, laboratoriów krajowych i rządu”.

Dr Dwight Luhman, członek personelu technicznego w Sandia National Laboratories, powiedział: „W Sandia National Laboratories jesteśmy podekscytowani możliwością otrzymania chipa Tunnel Falls. Urządzenie to jest elastyczną platformą umożliwiającą badaczom kwantowym w Sandia bezpośrednie porównywanie różnych kodowań kubitów i opracowywanie nowych trybów działania kubitów, co wcześniej nie było dla nas możliwe. Ten poziom zaawansowania pozwala nam wprowadzać innowacyjne operacje kwantowe i algorytmy w reżimie wielu kubitów oraz przyspieszyć tempo uczenia się w systemach kwantowych opartych na krzemie. Przewidywana niezawodność Tunnel Falls pozwoli również firmie Sandia na szybkie wdrożenie i przeszkolenie nowych pracowników pracujących nad technologiami kubitów krzemowych”.

Źródło: Intel