英特爾宣稱第二代Horse Ridge解決量子互 - 工程師

英特爾宣稱第二代Horse Ridge解決量子互連瓶頸

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2019年，英特爾專為量子電腦（Scale Quantum Computer）推出了第一代控制晶片Horse
Ridge。該控制晶片通過降低管理低溫量子位元及控制硬體所需電路的複雜性，幫助可擴
展量子電腦朝著實際使用案例，邁出了重要一步。後來，英特爾又於2020年推出了第二代
Horse Ridge晶片。

近期在Nature Machine Intelligence期刊的新論文表示，英特爾和QuTech表示，他們已
經使用Horse Ridge低溫控制處理器，展示了高傳真兩量子位元控制的第一個實例。通過
使用室溫電子設備控制冷藏量子晶片會遇到互連瓶頸，但是Horse Ridge在使用隨機基準
（randomized benchmarking），就可以實現與“較熱”電子設備相同的傳真度（99.7%）
。這種傳真度的微小差異也是由於量子位元本身的原因，而不是因為Horse Ridge的原因
。

這一點非常重要，因為目前大多數方法，都是使用單獨的電纜連接到量子電腦中的各個量
子位元，這種技術很難擴展到數百和數千個量子位元。但是，兩家公司通過
Deutsch-Jozsa演算法進行編程，並獲得了基準協定的資料，有效地證明了該晶片能夠用
任意的量子演算法進行編程，並最終為未來的可擴展性鋪平道路。

英特爾和QuTech認為這項研究的突破，是創建可擴展的矽量子電腦的一個重要里程碑。在
這種電腦中，量子位元和控制硬體都平放在同一個矽晶片上。

基本上，Horse Ridge是基於矽的CMOS晶片，因此採用與常規微處理器類似的技術進行設
計。該設備即使在低溫下也能確保其正確的運行，這使晶片能夠通過射頻脈衝來控制量子
位元的狀態。

而Horse Ridge所控制的量子位元也是基於矽設計的，這與在超導量子位元的IBM或谷歌的
量子電腦的類型是相反的。其實，英特爾最初是採用兩種方法，分別是超導和矽量子位元
，但該公司後來開始聚焦在矽上。這是因為研究人員愈來與認識到，在規模化技術上，使
用本質上與生產大多數現代電子產品所使用的技術相似的技術來建構量子電腦，可能具有
巨大的優勢。

憑藉這些新成果，英特爾鞏固在快速發展的量子生態系統中的地位。儘管大部分關注點仍
集中在量子位元本身以及改進量子處理器上，但這家半導體巨擘已經確定，它正在採取不
同的行動方針，而不是致力於開發量子堆疊的互連和控制電子設備。

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