英特爾 公佈Horse Ridge關鍵技術

英特爾實驗室首席工程師Stefano Pellerano手持Horse Ridge晶片。全新低溫控制晶片將加速全端量子運算系統發展，亦爲實踐量子運算的商業可行性創下里程碑。圖／業者提供

英特爾實驗室（Intel Labs）與荷蘭臺夫特理工大學（TU Delft）及荷蘭應用科學研究組織（TNO）共同成立的研究機構QuTech合作，於舊金山舉行的2020年國際固態電路研討會（ISSCC）發表的研究論文中，概述了其新型低溫量子控制晶片Horse Ridge的關鍵技術特性。論文中公佈Horse Ridge的關鍵技術功能，這些功能解決了建構出足以展示量子實用性（quantum practicality）的量子系統時的基本挑戰。

英特爾實驗室量子硬體總監Jim Clarke表示，現今的量子研究人員僅能使用少量的量子位元（qubits），以及圍繞着複雜控制和互連機制的較小型客製化設計系統。英特爾的Horse Ridge大幅降低了這種複雜性，透過系統化擴展到量子實用性所需的數千個量子位元，英特爾將持續朝着在未來實踐量子運算的商業可行性的目標穩步邁進。

量子研究界仍處於起步階段，距離展示量子實用性仍有很長的一段路。能否應用於實際問題取決於能否在高保真度下同時擴展和控制數千個量子位元。Horse Ridge透過使用高度整合式系統單晶片（SoC）大幅簡化現今運作這類量子系統所需的複雜控制電子設備，以縮短設置時間、改善量子位元效能，並有效地擴展到量子運算解決實際應用所需的更多量子位元數量 。

研究論文中提及的關鍵技術細節包括可擴展性，採用英特爾22奈米制程技術實現的整合式系統單晶片設計，將四個射頻通道整合到單一裝置當中。每個通道都可以利用分頻多工的方式控制多達32個量子位元，該技術將可用的總頻寬劃分爲一系列不重疊的頻帶，每個頻帶均用於承載獨立的信號。Horse Ridge利用這四個通道，可透過單一裝置控制多達128個量子位元，從而大幅減少了先前所需的電纜和機架儀器的數量。