Intel chystá kvantové počítače. S centrem QuTech vyrobili 17 qubitů na jednom čipu

2
Pokusný čip Intelu se 17 qubity kvantového počítače

Intel má kromě svých reálných produktů spousty zajímavých aktivit v oblasti výzkumu – z minulosti třeba digitální implementaci rádiových obvodů pro Wi-Fi či Bluetooth, nebo čipy pracující s nejmenším možným napájecím napětím. Člověk by skoro čekal, že tato firma bude zkoumat i oblast kvantových počítačů coby možnou cestu vpřed. A je to pravda, firma totiž nyní představila svou práci v této oblasti.

Intel na vývoji kvantové výpočetní techniky spolupracuje s nizozemským univerzitním výzkumným ústavem QuTech. Intel do tohoto partnerství přinesl vlastní zkušenosti s polovodičovou výrobou, různými materiály a konvenčními integrovanými obvody a přispěl do QuTechu i finanční investicí, přičemž spolupráce trvá od roku 2015. Výzkum by se měl zaměřovat jednak na qubity (tedy základní jednotky kvantového počítače) fungující na principu supravodivosti, ale vedle toho Intel zkoumá i „spinové quibity“. Ty by mohly být více slučitelné s tradiční technologií polovodičových čipů a tudíž také cestou, jak počty qubitů „vyškálovat“ na vyšší úrovně.

Oběma partnerům se nyní podařilo sestavit kvantový počítač sestávající ze 17 qubitů, které jsou onoho běžnějšího supravodivého typu. V tomto počtu nejsou na špici (Google by měl mít v laboratořích systém s 20 qubity), ale vývoj údajně probíhá velmi rychle, před rokem jich ještě byl jednociferný počet. Intel uvádí, že se v některých ohledech zaměřují ne přímo na co nejvyšší počet, ale na konektivitu qubitů, která je analogická propojovací logice v konvenčních čipech a bude silně ovlivňovat to, jak moc bude počítač prakticky využitelný.

Pokusný čip Intelu se 17 qubity kvantového počítače
Pokusný čip Intelu se 17 qubity kvantového počítače

Oněch 17 qubitů je implementováno testovacím čipem, který vyrobil a zapouzdřil přímo Intel ve svých provozech v Oregonu a Arizoně. Ze zprávy se zdá, že všech 17 elementů by mělo být na jednom čipu, velkém zhruba jako mince v hodnotě 25 centů (průměr 2,42 cm). Pouzdro je o něco větší a můžete ho vidět na snímku. Vzhled je docela zvláštní – jak můžete vidět, „procesor“ má místo obvyklých kontaktů nebo pinů pole koaxiálních konektorů, které slouží k primárnímu zapojení qubitů k okolní infrastruktuře.

Pokusný čip Intelu se 17 qubity kvantového počítače

Samotné qubity fungují při teplotě 20 milikelvinů nad absolutní nulou, ale přídavná konvenční logika, které je ovládá a zjišťuje jejich stav, má vyšší teplotu (až 4 kelviny). Stále tedy funguje v kryogenickém prostředí, takže je třeba řešit fungování CMOS čipů při těchto extrémních podmínkách. Pro rozvoj této technologie a jejího nasazení může být dost zásadní právě vývoj této „okolní“ infrastruktury, nikoliv přímo qubitů. A také schopnosti s tímto systémem pracovat a korigovat chyby, které extrémně křehká povaha qubitů obnáší.

Výroba testovacího čipu v továrně Intelu
Výroba testovacího čipu v továrně Intelu

Dnes výzkum, v budoucnu reálný produkt

Intel má v úmyslu z těchto výzkumů vytěžit nejden vědecký pokrok, ale i prakticky nasaditelnou kvantovou výpočetní techniku, a tím tedy i reálné komerční produkty, které by mohl prodávat. To je důležité vzhledem k tomu, že evoluce standardní polovodičové technologie pomocí menšího a menšího výrobního procesu není nevyčerpatelná a na předzvěsti jejího konce už pomalu narážíme. Ovšem zároveň firma dle svých vyjádření nepočítá s tím, že by kvantové počítače (čipy) byly kompletní náhradou za konvenční procesory. Měly by být spíše čímsi jako akcelerátorem, který by na sebe měl navázán software a výpočetní hardware klasického typu coby své zázemí a obsluhu.

2 KOMENTÁŘE

  1. To nedává smysl, co jste napsali, spíše, že, to tedy, bude něco jako Přídavný Akcelerátor do sběrnice, jsem to tak, pochopil, ale ten zbytek, co jste, napsali k tomu nesedí, a nebo, ne-vím, inu, kdo-ví, do-cela, celkem, zase, tedy! 🙂