英特爾推出第二代量子計算機

英特爾推出第二代量子電腦處理器。這塊名為Horse Ridge 2 的PCB 整合了一個新的SoC,簡化了系統在接近絕對0 的溫度下的維護,同時進一步整合了量子位元附近的所有必要硬體——這是使此類電腦可用於切割的第一步。

英特爾實驗室首席工程師 Stefano Pellerano 展示創辦人於 2019 年推出的首款 Horse Ridge 量子晶片 / 圖片來源:英特爾實驗室

英特爾剛剛舉辦了一場「英特爾實驗室」串流活動,創辦人在活動中揭曉了其下一代量子計算機,或者更確切地說是 Horse Ridge II 晶片一切都發生在其中。 2020 年,量子計算仍然是一個即將成為現實的夢想。

公司喜歡IBM 已經提議嘗試量子運算,從超級電腦上減少量子位元集的模擬,到真正使量子運算能夠改變產業和實際上是在談論量子霸權(無意冒犯谷歌),我們需要能夠直接從大量真實量子位元(即量子位元)進行操作的機器。

量子運算有望帶來一場革命,但僅限於某些類型的計算

在經典計算機中,所有資料都轉換為位,然後可以在二進制基礎上進行操作。因此,如果我們以位元組 10100011 為例,我們就得到了十進制基數 163 的等價物(27+ 25+ 21+ 20)。二進位基數中的每一位要不是 1,就是 0。

量子計算使用量子位元。換句話說,體現量子特性的比特。請注意,與位元不同,量子位元可以疊加其基本狀態。量子位元的基本狀態稱為 ket(ket 0 和 ket 1 或 |0> 和 |1> )。因此,量子位元的狀態是其兩個基本狀態的線性量子疊加。

結果是複雜的係數,只要遵守某些規則,它就可以取所有可能的值。為了完成量子計算,需要透過干涉現象檢測包含相對相位因子的機率幅度。

如果你在這個階段被甩了,不要驚慌。我們首先必須了解的是,量子計算的工作原理非常不同,並且從量子位元中獲得的資訊可能比從單一位元中獲得的資訊要多得多。因此,多虧了量子計算機,才有可能在幾秒鐘內完成通常需要很長時間的計算。

但這並不是我們所知道的更換計算機!

英特爾推出 Horse Ridge II:更複雜、整合度更高的量子電腦核心

量子計算並不擅長所有類型的計算。在許多應用中,例如密碼學、階乘和超複雜模擬(例如用於氣象目的),量子運算有望使我們的運算能力實現前所未有的飛躍。但先驗的量子計算機不會加速主流計算機。

原因很簡單,因為目前的作業系統和大多數程式無法真正利用它。對於某些任務,CPU 和/或 GPU 實際上比假設的具有數千個量子位元的量子電腦更合適。

更糟的是,目前,量子電腦是“天然氣工廠”」。這幾乎不是一個誤稱:事實上,量子位元必須浸入充滿液態氣體的罐中,以將所有東西保持在接近絕對 0 的溫度。從儲罐出來連接各種測量設備的一串電纜使情況變得更加複雜。

因此,Horse Ridge II 提供了更大的容量和更高水準的集成控制量子計算機 作為該計畫的核心,英特爾研究人員設計了一款在低溫下運作的 SoC,簡化了擴展和控制大型量子運算系統所需的控制電子設備和互連。

英特爾正在競相成為首批將量子電腦帶出實驗室的公司之一

因此,Horse Ridge II 是在同一晶片上放置數千個量子位元之前邁出的新一步,目前代表著複雜的技術挑戰。在開發最初的 Horse Ridge 時,英特爾優化了多路復用技術,使系統甚至可以在更大的陣列中運行並減少「相移」誤差。

這些錯誤是由於以不同頻率控制許多量子位元時可能發生的現象造成的,這種現象導致這些量子位元之間出現某種形式的相互污染。透過 Horse Ridge II,英特爾研究人員增加了操縱和讀取非常接近量子位元的狀態的可能性。同時控制需要盡快嵌套多個量子位元的多個閘的電位

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英特爾仍然需要解決量子電腦最嚴峻的挑戰:溫度。如果進入成本和營運成本太高,這項技術確實很難普及。

來源 :創業節拍


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