Intel opvarter race for skalerbare kvantecomputere, annoncerer Qubit-gennembrud

Intel har annonceret et gennembrud inden for kvantecomputering. Teknologigiganten siger, at den kan kontrollere “hot” qubits, den grundlæggende enhed for kvantecomputering, ved temperaturer over 1 kelvin. I et papir, der blev offentliggjort onsdag i samarbejde med QuTech, forklarer Intel, hvordan dets forskning inden for området understøtter fremtidige kommercielle kvantesystemer.

Intel siger at dets arbejde med QuTech har bevist en kritisk hypotese: silicium-spin-qubits kunne fungere ved lidt højere temperaturer end de nuværende kvantesystemer og bevæge sig et skridt tættere på skalerbarhed.

Ifølge Jim Clarke, direktør for kvantehardware hos Intel Labs,

”Denne forskning repræsenterer en meningsfuld fremgang i vores forskning i silicium-spin-qubits, som vi mener er lovende kandidater til at drive kommercielle kvantesystemer i betragtning af deres lighed med transistorer, som Intel har fremstillet i mere end 50 år..

Vores demonstration af hot qubits, der kan fungere ved højere temperaturer, samtidig med at vi opretholder høj kvalitet, baner vejen for at tillade en række lokale qubit-kontrolindstillinger uden at påvirke qubit-ydeevnen. ”

Ved at håndtere varme qubits i skala tusinder og millioner, kan Intel-ingeniører anvende kvantecomputering til praktiske problemer, der løber ind i færre begrænsninger med hensyn til et systems samlede størrelse og er bedre rustet til at håndtere den komplekse elektronik, der er nødvendig for at kontrollere et stort kvante system.

Forskerne skriver,

“Demonstrationen af ​​’hot’ og universel kvantelogik i en halvlederplatform baner vejen for kvanteintegrerede kredsløb, der er vært for både kvantehardwaren og dens kontrolkredsløb på den samme chip, hvilket giver en skalerbar tilgang til praktisk kvanteinformationsbehandling.”

Intel er blandt flere store tech-virksomheder, herunder Google og IBM, der fokuserer på skalerbarhedsløsninger til kvantecomputering. PsiQuantum Corp., en Silicon Valley-opstart, arbejder på en fotonbaseret kommerciel kvantecomputer, der sigter mod at have 1 million qubits, hvilket er langt mere end Googles førende dobbeltcifrede qubit-maskine, der på tre minutter kan gennemføre en beregning, der kræver 10.000 år kører på dagens standard supercomputer.

PsiQuantum-grundlægger Jeremy O’Brien siger, at en virkelig skalerbar løsning vil gøre det muligt for kvantecomputering at omdanne en række industrier fra genteknologi til kunstig intelligens til enheder med ren energi. Implementeret i målestok kunne kvantecomputere omforme kommunikation, informationsbehandling, økonomi, sikkerhed og kryptografiske systemer.

At knække Bitcoin vil for eksempel tage cirka 1.500 qubits, ifølge Dragos Ilie, en kvantecomputer- og krypteringsforsker ved Imperial College London.

Udfordringer væv, primært på grund af den tværfaglige karakter af at bygge en kvantecomputer, som er fundamentalt forskellig fra en typisk computer. Det kræver en bred vifte af samarbejdspartnere inden for datalogi, elektroteknik, matematik og fysik.

I et videoklip fra 2018 sagde Intels Clarke, at han og hans team har et mål om at ændre verden, men det vil tage tid.

”QuTech her i Holland, de er eksperter i alt kvantemæssigt. Det er et meget naturligt partnerskab, hvor vi bringer vores fabrikationsekspertise her, de bringer deres kvanteekspertise, og sammen cooptimerer vi eller co-design til kvantecomputer …

Vi tror stadig, at vi er omkring 10 år væk fra noget, der vil påvirke dit liv eller mit. “

l

Fremhævet billede: Shutterstock / plotplot