英特尔推出首款低温控制芯片Horse Ridge 离量子计算大规模商用又近一步

英特尔实验室近日发布了一款代号为“Horse Ridge”的低温控制芯片，这款芯片将加速量子计算系统的发展。

Horse Ridge将使控制多个量子比特(量子位)成为可能，并为扩展更大的系统设定一个清晰的路径——这是量子实用性道路上的一个重要里程碑。量子计算的挑战在于它现在只能在接近冰点的温度下工作。英特尔正试图改变这一状况，控制芯片是在非常低的温度下实现控制的一个步骤，有了它在放置量子计算机的冷藏箱可减少数百根电线。

Horse Ridge是英特尔与代尔夫特理工大学的研究合作者一起开发的，采用英特尔的22纳米FinFET制造技术。英特尔表示，这些控制芯片的内部制造将极大地加快该公司设计、测试和优化商业上可行的量子计算机的能力。

很多研究都涉及到量子位，它可以进行同步计算。但量子硬件总监吉姆•克拉克在英特尔的一次新闻发布会上表示，英特尔意识到，控制量子位给开发大规模商用量子系统带来了又一个巨大挑战。相关研究已经在英特尔位于俄勒冈州Ronler Acres的研究园区进行了五年多。

在实现量子计算机的能力和潜力的竞赛中，研究人员广泛关注量子位的制造，制造测试晶片，以证明少量量子位在叠加状态下的指数级能力。

然而，在早期的量子硬件发展中——包括英特尔的硅自旋量子位和超导量子位系统的设计、测试和表征——英特尔发现了实现商业规模量子计算的一个主要瓶颈：互连和控制电子。

通过Horse Ridge，英特尔引入了一个解决方案，该方案将使公司能够控制多个量子位，并为将来系统扩展到更大的量子位计数设置一个清晰的路径——这是量子实用性道路上的一个重要里程碑。

Horse Ridge是一个高度集成的混合信号SoC，它将量子位控制带入量子冰箱——尽可能接近量子位本身，有效地降低了量子控制工程的复杂性。

Horse Ridge被设计成一个射频处理器来控制在冰箱里运行的量子位，它的编程指令与基本的量子位操作相一致。它把这些指令转换成电磁微波脉冲，可以操纵量子位的状态。

以俄勒冈州最冷的地区之一命名，Horse Ridge控制芯片被设计成在大约4开尔文的低温下工作。在此背景下，4开尔文只比绝对零度高7华氏度和4摄氏度，绝对零度的温度低到原子几乎停止运动。