Universal Quantum presenta iQPU, un chip de iones atrapados fabricado en fundición y con control integrado
El iQPU de Universal Quantum une una superficie de iones atrapados de 400 mm², ASIC de control integrados y enlaces UQConnect, fabricado en 200 mm. DLR lo recibirá primero.
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Universal Quantum ha lanzado el iQPU, una unidad de procesamiento cuántico integrada que reúne en un solo módulo una trampa de iones, la electrónica de control y las conexiones entre chips. La empresa británica, que también tiene un centro en Hamburgo, anunció el chip el 3 de noviembre y afirma que se integrará en los dos sistemas que está construyendo para el Centro Aeroespacial Alemán (DLR).
Qué se anunció
El iQPU tiene un área de cómputo activa de más de 400 mm², lo que Universal Quantum califica como la mayor superficie de cómputo de iones atrapados. Utiliza un diseño de dispositivo cuántico de acoplamiento de carga (QCCD): los iones se desplazan entre zonas del chip, de modo que cualquier cúbit puede situarse junto a cualquier otro en lugar de quedar ligado a una posición. Según la empresa, esta conectividad de largo alcance reduce el número de cúbits necesarios para problemas comerciales y acelera el cálculo.
Otras dos características apuntan al escalado. En primer lugar, la pila incorpora un ASIC de control a medida que se encarga de la conmutación y el control en el propio chip. Con ello se pretende resolver el "problema del cableado": el creciente número de cables y líneas de señal que se necesitan a medida que aumenta el número de cúbits. En segundo lugar, cada iQPU incluye interfaces para UQConnect, el enlace entre módulos de la compañía. Con UQConnect, los iones pasan directamente de un módulo al contiguo, de forma que varios chips pueden funcionar como un único ordenador más grande sin rediseñar el chip.
Los detalles técnicos
La página del producto ofrece estas cifras y decisiones de diseño:
- una pila de capas: la trampa de iones, capas de enrutamiento, una capa integrada de control de campo magnético, vías a través del silicio (TSV) y la capa ASIC. Las TSV dejan libres todos los bordes para conectarse con módulos vecinos;
- funcionamiento a unos 70 K en lugar de temperaturas de microkelvin, y puertas de cúbits accionadas por campos de microondas globales en lugar de un gran número de láseres dirigidos individualmente;
- un diseño que, según la empresa, permite una fidelidad de dos cúbits del 99,9 %;
- un rendimiento de UQConnect de 2.424 transferencias de cúbits por segundo con una fidelidad de conexión del 99,999993 %;
- fabricación en una línea de fundición comercial de 200 mm con herramientas estándar del sector y un kit de diseño de proceso modificado.
La empresa presenta estas cifras como datos de diseño y de componentes. En su propia hoja de ruta, la entrega de sistemas iQPU a clientes y un ensamblaje multimódulo en mosaico figuran todavía como hitos próximos.
Por qué importa
Los iones atrapados son conocidos por la calidad de sus cúbits, pero los sistemas basados en ellos han sido difíciles de escalar en tamaño y en la cantidad de láseres, cableado y refrigeración que requieren. La apuesta de Universal Quantum es que una unidad repetible, fabricada en fundición y con control en el chip, pueda probarse y ensamblarse en mosaico como los componentes semiconductores convencionales. "Un ordenador cuántico escalable no se puede montar añadiendo complejidad cúbit a cúbit", afirmó Mike Newman, VP de Ingeniería.
Qué vigilar
DLR será el primer cliente en recibir el iQPU. Seleccionó a Universal Quantum para construir dos máquinas, Toccata y Legato, para su Quantum Computing Initiative en Hamburgo, en virtud de contratos por valor de 67 millones de euros. El lanzamiento llega tras la Serie A de más de 100 millones de dólares de la empresa en octubre, codirigida por DCVC y Firgun Ventures. Las pruebas clave serán las fidelidades medidas en el hardware entregado y un sistema multimódulo en funcionamiento.
Fuentes
Los datos de esta página proceden de las fuentes indicadas abajo, recopiladas por DesignQuantum.
- Universal Quantum launches the iQPU, a chip designed to take quantum computers to scale (Universal Quantum) universalquantum.com
- The world's most scalable quantum processor: iQPU (Universal Quantum) universalquantum.com
- Universal Quantum raises over $100m Series A to scale quantum computing globally (Universal Quantum) universalquantum.com