英特爾正在測試僅為50nm的最小自旋量子位晶元

英特爾近來在量子計算的商業化上有了一些新的進展，繼去年十月宣布推出一款17-qubit（量子單位）的超導晶元之後，CES 2018上CEO Brian Krzanich又展示了一個具有49個量子位的測試晶元。近日，雷鋒網消息，英特爾研究人員正在測試一種微小的新型「自旋量子位」晶元，這款晶元比鉛筆的橡皮擦還小，是目前英特爾最小的量子計算晶元，這也是英特爾量子計算機向前邁進的標誌。

這張照片展示了英特爾在鉛筆橡皮上新的量子計算晶元

與此前在英特爾的量產的量子晶元不同，最新的晶圓專註於自旋量子位而非超導量子位，這種二次技術雖落後於超導量子力度，但更容易擴展。據了解，英特爾微小的新自旋量子位晶元的量子比特非常小，大約50nm，僅在電子顯微鏡下可見，約1500個量子比特與人的一根頭髮直徑相當，這意味著英特爾未來的量子計算機晶元可能會包含數千甚至上百萬的量子比特 ，也將比如今最快的超級計算機更強大。

另外，新的自旋量子晶元運行在量子計算所需的極低溫度下（約華氏零下460度），自旋量子晶元不包含晶體管，但是可以容納單個電子的量子位。單電子的行為可以同時處於多個自旋態，比現在的晶體管具有更強的計算能力，也是量子計算的基礎。

雷鋒網了解到，這款新的量子晶元由位於美國俄勒岡州的英特爾D1D Fab生產，使用的技術與生產了數十億傳統計算機晶元的成熟工藝相同。目前，英特爾現在每周能夠生產五片硅晶片，其中包含多達26個量子位的量子晶元。隨著英特爾大幅增加了量子設備的數量，可望在未來幾年穩步增加量子量子晶元的比特數。

英特爾量子硬體總監Jim Clarke接受採訪時透露，用於小規模生產的技術最終可能會擴展到生產超過1000個量子位的晶元。目前，每個晶圓都由量子點組成，必須仔細切片，以便每個晶元得到適當數量的量子位。由於缺陷和物理限制，最終的晶元可能有3、7、11或26個量子位。但由於溫度波動引起的膨脹和收縮限制使得工程師不能簡單地擴展晶元上的量子位數。

當然，無論哪種類型的量子計算更具優勢，英特爾的目標是建立一種可以擴展到超過100萬量子位的架構。英特爾的目標是構建一個可以擴展超過100萬個量子位的架構，這將允許使用相同的基本結構，在有一項新的量子突破時，不必再每次回到原點。

不過Clarke還表示，「5年內實現1000個量子位不是不合理的。」他用了世界上第一塊集成電路和僅含2500個晶體管的英特爾4004處理器的時間差作為對比。在量子技術方面，需要想像一下在20世紀60年代，Clarke認為英特爾可能在10年內達到100萬個量子位，但他同時表示在這方面他可能會有點樂觀。

其中，尚待解決的一大挑戰是量子處理器所需的極端寒冷的溫度。由於溫度需要儘可能保持接近絕對零度，量子計算機的性能需要遠遠高於傳統硅晶元計算機，才具有成本效益。單獨而言，量子處理器的能效比不高，但其輸出可能成倍增加，隨著技術的進步，量子計算晶元的實用性將迅速提高。

最後需要說明的是，英特爾、IBM、谷歌在量子計算上想要實現的目標需要一定的時間才能得到理解。不過量子計算設備的大規模生產可以從根本上改變我們對傳統矽片的看法，量子技術雖然不一定代替傳統硬體，但可以解決很多難以解決的難題，否則這將無法理解。

雷鋒網編譯報道,via techspot，businesswire，intel

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