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Intel et QuTech détaillent «Horse Ridge», la première puce de contrôle informatique quantique cryogénique.



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Intel et QuTech détaillent «Horse Ridge», la première puce de contrôle informatique quantique cryogénique.

Intel Labs, en collaboration avec QuTech - un partenariat entre TU Delft et TNO (Organisation néerlandaise pour la recherche scientifique appliquée) - décrit les principales caractéristiques techniques de sa nouvelle puce de contrôle quantique cryogénique "Horse Ridge" dans un document de recherche publié au 2020 International Solid- Conférence sur les circuits d'État (ISSCC) à San Francisco.

Le document dévoile les principales capacités techniques de Horse Ridge qui répondent aux défis fondamentaux de la construction d'un système quantique suffisamment puissant pour démontrer la praticité quantique : évolutivité, flexibilité et fidélité.

«Aujourd'hui, les chercheurs quantiques travaillent avec seulement un petit nombre de qubits, en utilisant des systèmes plus petits et personnalisés entourés de mécanismes de contrôle et d'interconnexion complexes. Horse Ridge d'Intel minimise considérablement cette complexité.

En travaillant systématiquement à l'échelle de milliers de qubits requis pour la praticité quantique , nous continuons de progresser régulièrement pour faire de l'informatique quantique commercialement viable une réalité dans notre avenir ", a déclaré Jim Clarke, directeur du matériel quantique, Intel Labs.

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La communauté de la recherche quantique est au premier rang d'un marathon vers la démonstration de la praticité quantique. L'application de l'informatique quantique à des problèmes pratiques dépend de la capacité à évoluer et à contrôler des milliers de qubits en même temps avec des niveaux de fidélité élevés.

Horse Ridge simplifie considérablement l'électronique de commande complexe d'aujourd'hui requise pour faire fonctionner un tel système quantique en utilisant un système sur puce (SoC) hautement intégré pour un temps de configuration plus rapide, des performances de qubit améliorées et une mise à l'échelle efficace vers des nombres de qubit plus importants requis pour que l'informatique quantique puisse résoudre des problèmes pratiques. , applications du monde réel.

Détails techniques clés inclus dans le document de recherche :

- Évolutivité : La conception SoC intégrée, mise en œuvre à l'aide de la technologie CMOS FFL (FinFET Low Power) 22 nm d'Intel, intègre quatre canaux de radiofréquence (RF) dans un seul appareil. Chaque canal est capable de contrôler jusqu'à 32 qubits en tirant parti du "multiplexage de fréquence" - une technique qui divise la bande passante totale disponible en une série de bandes de fréquences qui ne se chevauchent pas, chacune étant utilisée pour transporter un signal distinct. Tirant parti de ces quatre canaux, Horse Ridge peut potentiellement contrôler jusqu'à 128 qubits avec un seul appareil, ce qui réduit considérablement le nombre de câbles et d'instruments de rack précédemment requis.

- Fidélité : Les augmentations du nombre de qubits déclenchent d'autres problèmes qui remettent en question la capacité et le fonctionnement du système quantique. Un tel impact potentiel est une baisse de la fidélité et des performances du qubit. En développant Horse Ridge, Intel a optimisé la technologie de multiplexage qui permet au système d'évoluer et de réduire les erreurs de "déphasage" - un phénomène qui peut se produire lors du contrôle de nombreux qubits à différentes fréquences, entraînant une diaphonie entre les qubits. Les différentes fréquences exploitées avec Horse Ridge peuvent être "réglées" avec des niveaux de précision élevés, permettant au système quantique de s'adapter et de corriger automatiquement le déphasage lors du contrôle de plusieurs qubits avec la même ligne RF, améliorant ainsi la fidélité de la porte qubit.

- Flexibilité : Horse Ridge peut couvrir une large gamme de fréquences, permettant le contrôle à la fois des qubits supraconducteurs (appelés transmons) et des qubits de spin. Les transmons fonctionnent généralement entre 6 et 7 GHz, tandis que les qubits de spin fonctionnent entre 13 et 20 GHz. Intel explore les qubits de spin du silicium, qui ont le potentiel de fonctionner à des températures aussi élevées que 1 kelvin. Cette recherche ouvre la voie à l'intégration des dispositifs de qubit de spin en silicium et des contrôles cryogéniques de Horse Ridge pour créer une solution qui fournit les qubits et les contrôles dans un package rationalisé.

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News postée par : Conrad56
Date : 20/02/20 à 10h37
Catégorie : Processeur
Nombre d'affichages : 1405
Source de la news : TECHPOWERUP
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