英特爾宣布，推出其最新的量子研究芯片“Tunnel Falls”，包含有12個(gè)硅自旋量子比特，將提供給量子研究社區(qū)。英特爾正在與馬里蘭大學(xué)物理科學(xué)實(shí)驗(yàn)室(LPS)合作，后者是國(guó)家級(jí)量子信息科學(xué)(QIS)研究中心，推進(jìn)量子計(jì)算的研究。
英特爾量子硬件業(yè)務(wù)總監(jiān)Jim Clarke表示，Tunnel Falls是英特爾迄今為止最先進(jìn)的硅自旋量子比特芯片，借鑒了公司數(shù)十年的晶體管設(shè)計(jì)和制造專(zhuān)業(yè)知識(shí)，是英特爾構(gòu)建全棧商用量子計(jì)算系統(tǒng)的長(zhǎng)期戰(zhàn)略的下一步。據(jù)了解，英特爾采用了EUV(極紫外)光刻、等離子蝕刻、CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)以及大規(guī)模193nm光刻工藝構(gòu)建了Tunnel Falls芯片。
在硅自旋量子比特里，信息(0/1)被編碼在單個(gè)電子的自旋(上/下)中。由于其本質(zhì)上是一個(gè)單電子晶體管，所以英特爾能夠采用與標(biāo)準(zhǔn)CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)邏輯生產(chǎn)線(xiàn)類(lèi)似的流程來(lái)制造，在英特爾看來(lái)，這使其相比其他量子比特技術(shù)更有優(yōu)勢(shì)。硅自旋量子比特的大小與一個(gè)晶體管接近，約為50 x 50 nm，比其它類(lèi)型的量子比特小100萬(wàn)倍，并有望更快地進(jìn)入量產(chǎn)。
據(jù)英特爾介紹，Tunnel Falls的良率已達(dá)到95%，實(shí)現(xiàn)了與CMOS邏輯制程接近的電壓均勻性(voltage uniformity)，可在每塊晶圓上實(shí)現(xiàn)超過(guò)24000個(gè)量子點(diǎn)。英特爾在軟件方面也做了相關(guān)的規(guī)劃，努力實(shí)現(xiàn)全棧式路線(xiàn)，包括自研軟件開(kāi)發(fā)工具包(SDK)、帶有基于LLVM架構(gòu)的C++編譯器和系統(tǒng)軟件工作流程。
英特爾還會(huì)基于制造Tunnel Falls的經(jīng)驗(yàn)，研發(fā)下一代量子芯片，預(yù)計(jì)將于2024年發(fā)布。
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