微軟量子晶片取得重大突破

2021-02-13 半導體行業觀察

來源：內容由半導體行業觀察（ID：icbank）編譯自「The Burn In」，謝謝。

量子計算具有巨大的潛力，可以改變世界與數據交互的方式。然而，沒有人真正知道需要多長時間才能實現這一重大飛躍並將該技術帶入主流。部分原因是操作量子計算機是一項艱巨的任務。由於它需要在極低的溫度下完成，因此尋找新的方法來穩定量子位（量子等效於二進位位）對於現實的量子計算至關重要。儘管微軟以其消費類設備和軟體而聞名，但它也是量子計算領域的主要參與者。據《DigitalTrends》報導，該公司最近的Gooseberry控制晶片取得了突破。據報導，這一進展使得微軟可以在接近絕對零度時控制數千個量子比特。該團隊由微軟研究員戴維·賴利（David Reilly）博士領導，於本月初在《自然》雜誌上發表了其研究成果。雖然量子計算的能力在於量子比特，但還有許多其他組件需要考慮。量子比特必須保持在比星際空間更冷的溫度，但研究人員仍需要與它們進行通信。這就導致了一個複雜的導線網，這些導線網被送入了存放量子材料的深度冷凍庫。這些導線連接到另一個控制量子位元的房間裡的常規計算硬體機架上。可以理解，這限制了可以控制的量子位的數量，因為將更多的電線穿過冰箱的壁會損害其保持量子位穩定的能力。Reilly說:「每一個量子位都需要由一串電線控制，這些電線通常在室溫下從電子設備的架子連接到稀釋冰箱末端的量子位，溫度為0.01開爾文(接近絕對零度)。」「以這種方式控制量子位可以挖掘大約50個左右的量子位。它根本不能擴展為控制成千上萬個qubit及其以後的方法。」這就是Gooseberry的用武之地。微軟的晶片被設計成可以直接在極低的溫度下與量子位一起工作。這減少了對導線和外部電子設備的需求，從而使研究人員能夠控制更多的量子位。由於這種晶片消耗的能量非常少，它可以在不幹擾量子位元的情況下與量子位元一起工作。Reilley比較了1940年代與外部計算機架的走線，而Gooseberry與當今的集成電路晶片類似。「晶片是在此溫度下運行的最複雜的電子系統。這是具有十萬個電晶體的混合信號晶片首次以0.1開爾文工作。」他說。像量子計算世界中的大多數研究一樣，Gooseberry也不是最終的解決方案。取而代之的是，它代表了又一步，使我們更接近了有用的量子計算機。當那天到來的時候，化學和物理學等領域將能夠探索傳統計算無法實現的領域。同時，世界上最大的超級計算機的功能將與更小的量子系統相形見.。像Gooseberry這樣的晶片將成為推動量子計算行業向前發展的關鍵部分，就像半導體改變了常規計算行業一樣。

*免責聲明：本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點，半導體行業觀察轉載僅為了傳達一種不同的觀點，不代表半導體行業觀察對該觀點讚同或支持，如果有任何異議，歡迎聯繫半導體行業觀察。

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