Quanten-Chips von Intel. (Bild: Walden Kirsch/Intel)
Schon im Dezember hatte Intel mit Horse Ridge einen Steuerungschip für Quantencomputer angekündigt, der eine kommerzielle Nutzung der Systeme ermöglichen soll. Jetzt hat Intel technische Details zu dem gemeinsam mit Qutech – bestehend aus der TZ Delft und der niederländischen Forschungsorganisation TNO – entwickelten Cryo-Chip bekannt gegeben. Ausführliche Informationen dazu sollen in einem Forschungsbericht auf der Chipkonferenz ISSCC in San Francisco veröffentlicht werden.
Horse Ridge: Steuerchip für Quantencomputer von Intel. (Bild: Intel)
Bekannt ist derweil, dass Intel das SoC (System-on-a-Chip) im 22-Nanometer-Finfet-Verfahren fertigen wird. Das System, das auch bei für das Funktionieren von Quantencomputern notwendigen Temperaturen von bis zu minus 270 Grad Celsius ausgelegt ist, soll die Qubits über Mikrowellenimpulse steuern. Die Informationen über die Gestaltung der Impulse sind in einem SRAM-Speicher auf dem Chip untergebracht.
Horse Ridge: Bis zu 128 Qubits steuerbar
Dank Horse Ridge sollen bis zu vier Hochfrequenzkanäle in einem Gerät untergebracht werden. Jeder dieser Kanäle soll per „Frequenz-Multiplexing“-Technik bis zu 32 Qubits steuern können – insgesamt würden also bis 128 Qubits mit einem einzelnen Gerät steuerbar. Damit, so Intel, ließe sich die Zahl der bisher zur Steuerung notwendigen Kabel und Rack-Instrumente drastisch verringern.
Zudem könne Horse Ridge dank der optimierten Multiplex-Technologie laut Intel Fehler reduzieren, die bislang durch die sogenannte Phasenverschiebung auftreten. Zu diesem Phänomen kommt es, wenn viele Qubits mit verschiedenen Frequenzen gesteuert werden. Dies führte zu Überlagerungen, die mit dem neuen Chipsatz nicht mehr vorkommen sollen.
Quantencomputer massentauglich machen
Intel bezeichnet seine Entwicklung als „großen Meilenstein auf dem Weg zu praktischen Quantencomputern“. Ein Problem aktueller Geräte könnte das System tatsächlich lösen. Die Steuerung wandert mit Horse Ridge nämlich ins Innere der Quantencomputer – und würden erstmals standardisiert einbaubar. Bisher war die Nutzung der Quanten-Computing-Systeme aufgrund der jeweils projektbezogen angefertigten Steuerungen auf experimentelle Anwendungen beschränkt.
Auch arbeitet Intel weiter an einer Möglichkeit, Spin-Qubits auf Siliziumbasis zu entwickeln. Das würde deren Funktionieren bei Temperaturen von bis zu minus 272 Grad erlauben, wie es bei Intel heißt. Ziel sei es, Geräte zu entwickeln, bei denen sowohl die Spin-Qubits als auch Intels Horse-Ridge-Steuerung an Bord seien.
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