Intel ha lanzado un chip de 12 qubits para la investigación cuántica.
Tunnel Falls contiene 12 qubits de puntos cuánticos y se integrará en el kit de desarrollo de software cuántico (QSDK) de Intel y se compartirá con los investigadores. Al mismo tiempo, Intel anunció que está trabajando con el Qubit Collaboratory (LQC) de la Universidad de Maryland en computación cuántica.
Es el primer qubit de spin de silicio de Intel lanzado a la comunidad de investigación, y la compañía está haciendo todo lo posible para promover su visión de computación cuántica, y ha dicho que está "democratizando" la computación cuántica al hacer que estos chips estén disponibles.
“Tunnel Falls es el chip qubit de spin de silicio más avanzado de Intel hasta la fecha y se basa en las décadas de experiencia en diseño y fabricación de transistores de la compañía”, dijo Jim Clarke, director de hardware cuántico de Intel. “El lanzamiento del nuevo chip es el siguiente paso en La estrategia a largo plazo de Intel para construir un sistema de computación cuántica comercial completo. Si bien todavía hay preguntas y desafíos fundamentales que deben resolverse en el camino hacia una computadora cuántica tolerante a fallas, la comunidad académica ahora puede explorar esta tecnología y acelerar el desarrollo de la investigación”.
Los investigadores están trabajando con varias tecnologías qubit diferentes. Intel ha respaldado el "spin de silicio", mientras que la mayoría de los proyectos cuánticos comerciales hasta ahora han utilizado qubits superconductores de compañías como D-Wave e IBM. Las tecnologías de la competencia, incluidos los qubits de iones atrapados de IonQ , también han llamado la atención.
Intel dice que sus qubits son más pequeños y más fáciles de fabricar que los qubits superconductores, que son grandes y requieren enfriamiento a temperaturas muy bajas.
En los qubits de spin de silicio, la información (el 0/1) se codifica en el spin (arriba/abajo) de un solo electrón. Cada qubit es esencialmente un transistor de un solo electrón, por lo que Intel puede fabricarlos utilizando procesos relativamente estándar en una línea de procesamiento lógico de semiconductor de óxido de metal complementario (CMOS).
Intel ha dicho que esto significa que sus qubits son más fáciles de integrar con otras tecnologías y se pueden escalar más fácilmente con las instalaciones de fábrica existentes.
Los qubits de spin de silicio de Intel tienen un tamaño aproximado de 50 nanómetros por 50 nanómetros y están fabricados en obleas de 300 milímetros, usando litografía ultravioleta extrema (EUV) y técnicas de procesamiento de puerta y contacto en su fábrica D1 en Oregón. La empresa afirma tener una tasa de rendimiento del 95 por ciento en la oblea al fabricar chips Tunnel Falls, por lo que cada oblea proporciona más de 24.000 dispositivos de puntos cuánticos.
El fabricante de chips ha dicho que no todos pueden hacer chips cuánticos, por lo que está compartiendo este a través del LQC con los laboratorios de investigación, "democratizando" los qubits de spin de silicio. Esto es parte del programa Qubits for Computing Foundry (QCF) que aparentemente proviene de la Oficina de Investigación del Ejército de EE. UU.
Los primeros laboratorios cuánticos en participar en el programa incluyen LPS, Sandia National Laboratories, la Universidad de Rochester y la Universidad de Wisconsin-Madison, y otros seguirán. Intel ha dicho que la información recopilada de estos experimentos se compartirá con la comunidad para avanzar en la investigación cuántica.
“El LPS Qubit Collaboratory, en asociación con la Oficina de Investigación del Ejércitode los EE.UU, busca abordar los difíciles desafíos que enfrenta el desarrollo de qubits y desarrollar la próxima generación de científicos que crearán los qubits del mañana”, dijo Charles Tahan, jefe de Ciencias de la Información Cuántica, LPS. “La participación de Intel es un hito importante para democratizar la exploración de los qubits de spin y su promesa para el procesamiento de información cuántica y ejemplifica la misión de LQC de unir a la industria, la academia, los laboratorios nacionales y el gobierno”.
El Dr. Dwight Luhman, de Sandia National Laboratories, dijo que el laboratorio está "entusiasmado" con el desarrollo de Tunnel Falls: "El dispositivo es una plataforma flexible que permite a los investigadores cuánticos de Sandia comparar directamente diferentes codificaciones de qubit y desarrollar nuevos modos de operación de qubit, que no era posible para nosotros anteriormente. Este nivel de sofisticación nos permite innovar operaciones cuánticas y algoritmos novedosos en el régimen de múltiples qubits y acelerar nuestra tasa de aprendizaje en sistemas cuánticos basados en silicio. La confiabilidad anticipada de Tunnel Falls también permitirá a Sandia incorporar y capacitar al nuevo personal que trabaje en tecnologías qubit de silicio.“
Intel promete lanzar un chip cuántico de próxima generación en 2024.
