日前处理器龙头英特尔（intel）推出针对量子运算超低温环境设计的控制芯片 Horse Ridge，协助量子运算更进步。台北时间 18 日在旧金山的 2020 年国际固态电路会议（ISSCC），英特尔公布报告，让大家对 Horse Ridge 的技术有更深一层认识。
英特尔表示，要想将量子运算应用于实际运算作业，就必须扩展到数千个量子位，同时还要控制这些量子位，并保证高保真度。于是英特尔发展的 Horse Ridge 芯片就是使用高度整合的单芯片系统（SoC）加快执行速度，极简化当前运行量子系统所需的复杂控制电子设备，并改进量子位性能，同时还使系统高效扩展到量子计算所需的更多量子位，以便解决现实应用问题。
英特尔资料指出，Horse Ridge 芯片的可扩展性，是采用英特尔 22 奈米 FFL（FinFET 低功耗）CMOS 技术部署整合式 SoC 设计，并将 4 个射频（RF）频道整合到一个设备。利用“频率复用”技术，让每个频道控制多达 32 个量子位。此技术还能将多路基频信号聚合到一系列不重叠带宽，每个带宽传送单独信号。利用 4 个频道，Horse Ridge 可望借由单设备控制多达 128 个量子位，与以往相比，显著减少所需电线和机架仪表数量。
保真度上，因量子位增加会带来其他问题，对量子系统容量和运行提出挑战，可能影响量子位的保真度和性能下降。开发 Horse Ridge 过程，英特尔进一步优化了频率复用技术。英特尔表示，此技术支援系统扩展，并减少“相移”的错误。所谓“相移”是在不同频率控制多个量子位时会出现的现象，结果会导致量子位互相干扰。
为了确保不会受诸如“相移”错误的影响，英特尔 Horse Ridge 使用多频率，可以高精度调和，使量子系统用同一射频线路控制多个量子位时，能自适应并自动校正相移状况，提高量子位保真度。
最后灵活性，英特尔指出，Horse Ridge 涵盖很宽频率，能控制超导量子位和自旋量子位。超导量子位的频率通常在 6 千兆赫（GHz）至 7 千兆赫，自旋量子位频率则为 13 千兆赫至 20 千兆赫。目前英特尔正在研究硅自旋量子位，这种量子位有可能在高达 1 克氏（克耳文）温度下工作。有了这项研究奠定的基础，英特尔有望成功整合硅自旋量子位元件和 Horse Ridge 的低温控制器，创造新的解决方案，以在未来将量子位和控制元件整合到一精简封装。
（首图来源：intel）
