`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Что для вас является метрикой простоя серверной инфраструктуры?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Intel видит перспективность кремниевых спиновых кубитов

+11
голос

Квантовые вычисления заявили о своем потенциале для решения проблем, с которыми современные компьютеры не справляются. Ученые и индустрия ждут квантовых вычислений, чтобы ускорить продвижение в таких областях, как химия и разработка лекарств, финансовое моделирование и даже прогнозирование климата.

Чтобы реализовать потенциал квантовых вычислений, Intel начала совместную исследовательскую программу в 2015 г. с целью создания коммерчески жизнеспособной квантовой вычислительной системы.

Несмотря на значительный прогресс, исследования в области квантовых вычислений все еще находятся в начальном состоянии. Для реализации этой новой вычислительной парадигмы необходимо решить множество проблем и принять множество архитектурных решений. Например, пока не ясно, какую форму примут квантовые процессоры (или «кубиты»). Вот почему Intel проводит исследования в двух направлениях и инвестирует в них в равной степени.

Одной из возможных форм являются сверхпроводящие кубиты. Intel добивается быстрых успехов в разработке такого типа тестовых чипов, которыми также занимаются и другие отрасли промышленности и науки. Кроме того, Intel изучает альтернативную структуру, которая опирается на опыт мирового класса в производстве кремниевых транзисторов. Эта альтернативная архитектура называется «спиновые кубиты», которые работают в кремнии и могут помочь преодолеть некоторые из препятствий для перехода квантовых вычислений от исследований к реальности.

Спиновые кубиты очень напоминают полупроводниковую электронику и транзисторы, как мы их знаем сегодня. Они предоставляют свои квантовые свойства, используя спин одного электрона в кремниевом устройстве и управляя его состоянием с помощью маломощных микроволновых импульсов.

Спин электрона ориентируется в двух противоположных направлениях, которым можно приписать значения двоичных 0 и 1. Но подобно тому, как работают сверхпроводящие кубиты, эти электроны также могут существовать в суперпозиции, что означает, что спины могут с некоторой вероятностью находиться в двух состояниях одновременно. При этом они теоретически могут обрабатывать огромные массивы данных параллельно намного быстрее, чем классический компьютер.

Среди задач, которые исследователи должны преодолеть, прежде чем квантовые вычисления могут стать коммерческой реальностью, это невероятно неустойчивая природа кубитов. Любой шум или непреднамеренное наблюдение за ними могут привести к потере данных. Эта неустойчивость требует, чтобы они работали при чрезвычайно низких температурах, что создает проблемы для материального дизайна самих чипов и электроники управления, необходимой для их работы. Сверхпроводящие кубиты довольно велики, что затрудняет масштабирование конструкции квантовой системы до миллионов кубитов, необходимых для создания действительно полезной коммерческой системы.

Спиновые кубиты, по сравнению с их сверхпроводящими аналогами, предлагают несколько преимуществ в решении этих задач.
Поскольку спиновые кубиты намного меньше по размеру, их время согласованной работы, как ожидается, будет более продолжительным, что является преимуществом, поскольку исследователи стремятся масштабировать систему до миллионов кубитов, которые потребуются для коммерческой системы.

Кремниевые спиновые кубиты могут работать при более высоких температурах, чем сверхпроводящие кубиты (1 кельвин, в отличие от 20 милликельвин). Это может значительно снизить сложность системы, требуемой для работы микросхем, позволяя расположить управляющую электронику ближе к процессору.

Дизайн процессоров на спиновых кубитах очень похож на традиционные кремниевые транзисторные технологии. Несмотря на то что для этой технологии существуют важные научные и технические проблемы, Intel имеет оборудование и инфраструктуру с многолетним опытом производства транзисторов.

На этой неделе на Ежегодном собрании Американской ассоциации содействия развитию науки (AAAS) компания QuTech, партнер Intel по исследованиям, представит доклад о своем успехе в создании двухкубитового квантового компьютера на основе спина, который может быть запрограммирован на выполнение двух простых квантовых алгоритмов. Эта разработка прокладывает путь к более крупным процессорам на основе спина, способным к более сложным приложениям.

Intel разработала конвейерное производства спинового кубита на своем 300-миллиметровой технологическом процессе, используя изотопически чистые пластины, полученные специально для производства чипов для тестирования спиновых кубитов. В течение нескольких месяцев Intel рассчитывает производить много пластин в неделю, каждая из которых имеет тысячи небольших кубитных массивов.

В будущем Intel и QuTech будут продолжать исследования как сверхпроводящих, так и спиновых кубитов по всей квантовой системе из кубитовых устройств.

      Intel видит перспективность в кремниевых спиновых кубитах

Корпорация Intel разработала конвейерное производство спиновых кубитов на своем технологическом процессе 300 мм, используя изотопически чистые пластины

+11
голос

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT