Horse Ridge, Chip Kontrol Komputasi Cryogenic Quantum pertama yang diluncurkan oleh Intel dan QuTech
Minggu ini Intel dan QuTech telah mempresentasikan temuan mereka dari sebuah kemitraan yang meneliti “A Cryal-CMOS 2-to-20GHz Scalable Controller Intensif Digital untuk 4 × 32 Frequency Multiplexed Spin Qubits / Transmons dalam Teknologi FinFET 22nm untuk Komputer Quantum”. Kolaborasi antara TU Delft dan TNO (Organisasi Belanda untuk Riset Ilmiah Terapan), menguraikan fitur teknis utama dari chip kontrol kuantum kriogenik baru yang dikenal sebagai "Horse Ridge".
Rincian teknis utama termasuk dalam makalah penelitian yang dirilis pada Konferensi Sirkuit Solid-State International 2020 (ISSCC) di San Francisco termasuk:
– Skalabilitas: Desain SoC terintegrasi, diimplementasikan menggunakan teknologi CMOS FFL (FinFET Low Power) Intel 22 nm, mengintegrasikan empat saluran frekuensi radio (RF) ke dalam satu perangkat. Setiap saluran dapat mengontrol hingga 32 qubit dengan memanfaatkan "multiplexing frekuensi" – teknik yang membagi total bandwidth yang tersedia menjadi serangkaian pita frekuensi yang tidak tumpang tindih, yang masing-masing digunakan untuk membawa sinyal terpisah. Memanfaatkan keempat saluran ini, Horse Ridge berpotensi dapat mengendalikan hingga 128 qubit dengan satu perangkat, secara substansial mengurangi jumlah kabel dan instrumentasi rak yang diperlukan sebelumnya.
– Fidelity: Peningkatan jumlah qubit memicu masalah lain yang menantang kapasitas dan pengoperasian sistem kuantum. Salah satu dampak potensial tersebut adalah penurunan kesetiaan dan kinerja qubit. Dalam mengembangkan Horse Ridge, Intel mengoptimalkan teknologi multiplexing yang memungkinkan sistem untuk skala dan mengurangi kesalahan dari "fase shift" – sebuah fenomena yang dapat terjadi ketika mengendalikan banyak qubit pada frekuensi yang berbeda, menghasilkan crosstalk di antara qubit. Berbagai frekuensi yang diungkit dengan Horse Ridge dapat "disetel" dengan tingkat presisi tinggi, memungkinkan sistem kuantum untuk beradaptasi dan secara otomatis mengoreksi pergeseran fasa ketika mengendalikan beberapa qubit dengan jalur RF yang sama, meningkatkan kesetiaan gerbang qubit.
– Fleksibilitas: Horse Ridge dapat mencakup rentang frekuensi yang luas, memungkinkan kontrol kedua qubit superkonduktor (dikenal sebagai transmon) dan spin qubit. Transmon biasanya beroperasi sekitar 6 hingga 7 GHz, sementara spin qubit beroperasi sekitar 13 hingga 20 GHz. Intel sedang menjajaki qubit spin silikon, yang berpotensi beroperasi pada suhu setinggi 1 kelvin. Penelitian ini membuka jalan untuk mengintegrasikan perangkat qubit spin silikon dan kontrol kriogenik dari Horse Ridge untuk menciptakan solusi yang memberikan qubit dan kontrol dalam satu paket efisien.
Sumber: Intel
