Intel とQuTech、 デルフト工科大学 とオランダ応用科学研究機構は、極低温希釈冷蔵庫に設置された量子チップと複合体の間に存在する「相互接続のボトルネック」に対処すると主張する量子研究の調査結果を発表しました。キュービットを制御する室温の電子機器。イノベーションは、業界の Nature で取り上げられました。-ピアレビューされた研究の主要な科学ジャーナルであり、Intelの極低温コントローラーチップHorseRidgeを使用して量子スケーラビリティの最大の課題の1つに対処する上で重要なマイルストーンをマークすると述べています。
その理由重要かもしれない
量子コンピューティングの主なボトルネックは、希釈冷凍機の低温極低温に保存された量子チップと、量子ビットを制御する室温制御電子機器の間にあります。 。制御電子機器を極低温で高忠実度で動作させることは、「相互接続または配線のボトルネック」と呼ばれるものを克服するための鍵です。 Intelによると、22nm FinFET LowPowerテクノロジーを使用して構築されたキュービット用の極低温制御チップであるHorseRidgeを導入したとき、この課題に対処するための第一歩を踏み出しました。チップの第2世代は昨年導入されました。ホースリッジは、量子コンピューター操作の主要な制御機能を極低温冷蔵庫に（量子ビット自体に可能な限り近づけて）導入し、量子システムの制御配線の複雑さを合理化することを目指しています。
最新の研究は、室温の電子機器と同じレベルの忠実度（99.7％）で2キュービットプロセッサのコヒーレント制御を実現する市販のCMOSベースのクライオコントローラーを示すランダム化されたベンチマークの結果を示しています。これは、量子コンピューティングのクライオエレクトロニクスの分野における重要な研究マイルストーンであると主張されています。
IntelとQuTechは、同じケーブルを使用して2つの量子ビットを制御することによる周波数多重化を示しました。現在、各キュービットは独自のケーブルによって個別に制御されているため、これは概念実証と見なされています。これは、キュービット数が増えるにつれてスケーラブルではないアプローチです。ホースリッジは、多重化を活用して量子ビット制御に必要な無線周波数ケーブルの数を減らすことにより、この制限を解決することを目指しています。
研究チームは、2つを実行することにより、コントローラーのプログラム可能性を実証しました。-Deutsch–Jozsaアルゴリズムと呼ばれるキュービットアルゴリズム。これは、従来のコンピューターよりも量子コンピューターで効率的です。
ランダム化されたベンチマークによって検証された研究結果は、元のコンピューターを検証します。量子制御電子機器を簡素化するための高度に統合されたスケーラブルなソリューションとしてのHorseRidgeの約束、およびこの技術がマルチキュービットアルゴリズムやノイズの多い中規模量子デバイスに直接適用できることを証明します。
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