據(jù)悉，英特爾近日發(fā)布了代號(hào)為“Horse Ridge”的首款低溫控制芯片，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多個(gè)量子位的控制，這對(duì)量子計(jì)算系統(tǒng)的開具有里程碑的意義。

Horse Rdige芯片由Intel、QuTech共同開發(fā)，采用Intel 22nm FinFET工藝制造，在ISSCC期刊上發(fā)布的研究論文中概述了其新型超低溫量子控制芯片“ Horse Rdige”的關(guān)鍵技術(shù)特征

英特爾表示，量子研究人員只能使用少量的量子位，因?yàn)樗麄兪褂玫氖切⌒偷模ㄖ圃O(shè)計(jì)的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)被復(fù)雜的控制和互連機(jī)制所圍繞。而英特爾的Horse Ridge芯片極大地降低了這種復(fù)雜性。

以下是Horse Ridge芯片的三個(gè)技術(shù)特點(diǎn)：

可擴(kuò)展性：Horse Ridge芯片采用集成式SoC設(shè)計(jì)，并使用采英特爾的22 nm FinFET CMOS技術(shù)實(shí)現(xiàn)，可將四個(gè)射頻（RF）通道集成在成在一個(gè)設(shè)備。每個(gè)通道都可以利用“頻率復(fù)用”控制多達(dá)32個(gè)量子位，該技術(shù)將可用總帶寬調(diào)制到不重疊的頻帶，每個(gè)頻帶均用于承載單獨(dú)的信號(hào)。利用這四個(gè)通道，Horse Ridge可以通過單個(gè)設(shè)備控制多達(dá)128量子位qubit，從而大大減少了以前所需的電纜和機(jī)架儀器的數(shù)量。

保真度：在開發(fā)Horse Ridge方面，英特爾優(yōu)化了多路復(fù)用技術(shù)，該技術(shù)使系統(tǒng)能夠減少“相移phase shift”帶來的誤差，在不同的頻率控制許多量子位qubit時(shí)，就會(huì)發(fā)生相移phase shift現(xiàn)象，從而導(dǎo)致量子位qubit之間的串?dāng)_。Horse Ridge所利用的各種頻率可以使量子系統(tǒng)在用同一射頻線路控制多個(gè)量子位自動(dòng)校正相移，提高量子門保真度。

靈活性：Horse Ridge覆蓋廣泛，從而可以控制超導(dǎo)量子位（Transmon）和自旋量子位。超導(dǎo)量子位通常在6至7GHz左右運(yùn)行，而自旋量子頻率可在13至20GHz左右運(yùn)行。英特爾正在研究硅制自旋量子位，它有可能在高達(dá)1開爾文的(零下272.15攝氏度)溫度下工作。這項(xiàng)研究為整合硅自旋量子位器件和Horse Ridge的低溫控件鋪平了道路，從而創(chuàng)造了一種解決方案，可將量子位和控制器存放在簡(jiǎn)化的封裝中。