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谷歌构建低温芯片以扩大其量子计算机

wangshanshan| 2019-3-14 14:09 阅读 122 评论 0

  据十次方获悉,为谷歌工作的量子计算研究人员建造了一个可在低温下工作的CMOS集成电路(IC)。该芯片旨在取代目前为公司72比特量子计算机供电所需的168根同轴电缆。



  从电缆到芯片

  随着量子计算机的量子位数的增加,连接这些量子位的电路数量也必须增加。到目前为止,谷歌最强大的量子计算机只有72-qubits,它已经需要两倍多的电缆。


  谷歌认为,将来解决世界上一些最大问题的量子计算机将需要数百万的量子比特。可以说,量子计算机不断增加用于连接所有这些量子比特的电缆数量是不切实际的。


  为了使量子计算机更容易扩展,所有组件都必须在低温下工作,包括量子位之间的电路。在从电缆过渡到完全在芯片上工作的量子计算机的第一阶段,Google的团队能够设计出一种高性能,低功耗的脉冲调制器作为IC,用于在低温下对量子位进行编程。


  控制散热

  马萨诸塞大学阿默斯特电气与计算机工程副教授约瑟夫·巴尔丁曾帮助设计低温集成电路,他说,试图从电缆转向集成电路的最大挑战是散热。


  尽管量子位工作在10毫克的温度下,但控制电路的工作频率为4K。然而,CMOS晶体管通常在高于200度的温度下工作,并且当在如此低的温度下工作时开始得表现不同。


  另一个问题是,与量子计算机电路所需的milikelvin温度范围相比,甚至4K的温度也过高。因此,Bardin和Google的团队最终必须提出一种仅使用2mW测试的IC设计。


  Bardin还表示,量子计算机还有两个其他组件需要低温集成,以帮助量子计算机扩展到数百万个量子比特 - 读出系统,以及控制脉冲调制器不同方面的另一个组件。


  英特尔和IBM两家正在开发量子计算机的大公司也被认为正朝着将量子计算机芯片的目标努力。更多资讯请扫码关注“十次方商城”微信公众号,或加客服微信:shicifang1,进群分享交流~

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