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Horse Ridge: Intel entwickelt Steuerungs-Chip für Quantencomputer

Cryo-Chip: Intel präsentiert Horse Ridge. (Foto: Intel)

Intel hat ein SoC vorgestellt, mit dem Qubits innerhalb eines Quantencomputers gesteuert werden können. So sollen erstmals kommerzielle Lösungen möglich werden.

Horse Ridge heißt Intels neues SoC (System-on-a-Chip), das in 22 Nanometern Fertigungsbreite hergestellt und für eine Betriebstemperatur von -270 Grad Celsius ausgelegt ist und mit flüssigem Helium gekühlt werden soll. Der neue Chip löst ein Problem heutiger Quantencomputer.

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Externe Steuerung behindert Skalierbarkeit

Derzeit im Einsatz befindliche Quantencomputer steuern die Qubits (= Bits, aber eben Quantenbits) über Kabel und konventionelle Steuerungstechnik von außerhalb des tiefgekühlten Systems an. Dabei sind die Steuerungen nicht standardisiert, sondern werden vom Forscherteam jeweils projektbezogen angefertigt. Mehr als eine experimentelle Nutzung ist so kaum denkbar.

Für eine kommerzielle Verwendung müsste die Zahl der verwendeten Qubits massiv ansteigen, sodass eine integrierte Steuerung schon aus Praktikabilitätsgründen unumgänglich würde. Horse Ridge ist der erste Vorschlag einer solchen integrierten Steuerung.

Bislang hatte sich die Forschung rund um Quantencomputer stark auf die Herstellung der Qubits an sich fokussiert. Nach Intels Erkenntnissen bewegen sich die Forscher nun allerdings auf einen Flaschenhals zu, der darin besteht, dass zwar eine hinreichende Menge Qubits bereitgestellt werden kann, diese aber dann nicht mehr zuverlässig von außen gesteuert werden können. Das würde letztlich dazu führen, dass das Potenzial schon konstruktiv nicht ausgeschöpft werden könnte.

Um nun die Skalierung der Systeme zu ermöglichen, setzt Intel mit Horse Ridge auf ein System, das innerhalb des Quantencomputers, also in unmittelbarer Nähe zu den Qubits, eingesetzt werden kann. So bedarf es keiner überkomplexen Steuerungskonstruktion außerhalb des eigentlichen Computers. Der Chiphersteller sieht darin den ersten Schritt auf dem Weg zur kommerziellen Nutzung der Quantentechnologie, die indes noch in weiter Ferne liegt.

Hat die Industrie die Steuerungsproblematik grundsätzlich gelöst, gilt es noch, die Betriebstemperatur von Steuerung und Qubits zu synchronisieren, sodass schlussendlich vollintegrierte Bausteine für den Quantencomputer der Zukunft geliefert werden können.

Kalter Landstrich, nicht Pferderücken

Der Name Horse Ridge erscheint zunächst unverständlich, handelt es sich doch um den englischen Begriff für Pferderücken. Darauf spielt Intel jedoch nicht an. Vielmehr ist Horse Ridge eine der kältesten Gegenden im US-Bundesstaat Oregon.

Passend dazu: Wie funktioniert ein Quantencomputer?

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