211service.com
Intel satser på at det kan gjøre hverdagssilisium til Quantum Computings vidundermateriale
Forskere ved TU Delft i Nederland bruker utstyr som dette for å teste kvantedataenheter ved superkjøle temperaturer, i samarbeid med brikkeprodusenten Intel.
Noen ganger er løsningen på et problem å stirre deg i ansiktet hele tiden. Chipprodusenten Intel satser på at det vil være sant i kappløpet om å bygge kvantedatamaskiner – maskiner som skal tilby enorm prosessorkraft ved å utnytte kvantemekanikkens særheter.
Konkurrentene IBM, Microsoft og Google utvikler alle kvantekomponenter som er forskjellige fra de som knuser data i dagens datamaskiner. Men Intel prøver å tilpasse arbeidshesten til eksisterende datamaskiner, silisiumtransistoren, for oppgaven.
Intel har et team av kvantemaskinvareingeniører i Portland, Oregon, som samarbeider med forskere i Nederland, ved TU Delfts QuTech kvanteforskningsinstitutt , under et tilskudd på 50 millioner dollar etablert i fjor. Tidligere denne måneden rapporterte Intels gruppe at de nå kan legge det ultrarene silisiumet som trengs for en kvantedatamaskin på standardplatene som brukes i brikkefabrikker.
Denne strategien gjør Intel til en uteligger blant industri- og akademiske grupper som jobber med qubits, ettersom de grunnleggende komponentene som trengs for kvantedatamaskiner er kjent. Andre selskaper kan kjøre kode på prototypebrikker med flere qubits laget av superledende kretser (se Googles Quantum Dream Machine). Ingen har ennå avanserte silisium-qubits så langt.
En kvantedatamaskin må imidlertid ha tusenvis eller millioner av qubits for å være bredt nyttig. Og Jim Clarke, som leder Intels prosjekt som direktør for kvantemaskinvare, argumenterer for at silisium-qubits er mer sannsynlig å komme til det punktet (selv om Intel også forsker på superledende qubits). En ting i silisiums favør, sier han: ekspertisen og utstyret som brukes til å lage konvensjonelle brikker med milliarder av identiske transistorer, bør tillate at arbeidet med å perfeksjonere og skalere opp silisium-qubits kan gå raskt.
Intels silisium-qubits representerer data i en kvanteegenskap kalt spinn av et enkelt elektron fanget inne i en modifisert versjon av transistorene i eksisterende kommersielle brikker. Håpet er at hvis vi lager de beste transistorene, så kan vi med noen få material- og designendringer lage de beste qubitene, sier Clarke.
En annen grunn til å jobbe med silisium-qubits er at de skal være mer pålitelige enn de superledende ekvivalentene. Likevel er alle qubits utsatt for feil fordi de jobber med data ved å bruke svært svake kvanteeffekter (se Google-forskere gjør kvantekomponenter mer pålitelige).
Den nye prosessen som hjelper Intel med å eksperimentere med silisium qubits på standard chip wafere, utviklet med materialselskapene Urenco og Air Liquide, bør bidra til å øke hastigheten på forskningen, sier Andrew Dzurak , som jobber med silisium-qubits ved University of New South Wales i Australia. For å komme til hundretusenvis av qubits vil vi trenge utrolig ingeniørpålitelighet, og det er halvlederindustriens kjennetegn, sier han.
Selskaper som utvikler superledende qubits gjør dem også ved å bruke eksisterende brikkefremstillingsmetoder. Men de resulterende enhetene er større enn transistorer, og det er ingen mal for hvordan de skal produseres og pakkes sammen i stort antall, sier Dzurak.
Chad Rigetti, grunnlegger og administrerende direktør i Rigetti Computing, en oppstart som jobber med superledende qubits som ligner på de Google og IBM utvikler, er enig i at dette utgjør en utfordring. Men han argumenterer for at den valgte teknologiens forsprang vil gi god tid og ressurser til å takle problemet.
Google og Rigetti har begge sagt at de på bare noen få år kunne bygge en kvantebrikke med titalls eller hundrevis av qubits som dramatisk overgår konvensjonelle datamaskiner på visse problemer, til og med gjøre nyttig arbeid med problemer innen kjemi eller maskinlæring.