Universal Quantum از iQPU رونمایی کرد؛ تراشه تله یونی ساخت فاوندری با کنترل داخلی

Universal Quantum از iQPU رونمایی کرد؛ یک واحد پردازش کوانتومی یکپارچه که تله یونی، الکترونیک کنترل و اتصال‌های تراشه به تراشه را در یک ماژول گرد هم می‌آورد. این شرکت مستقر در بریتانیا، که مرکزی نیز در هامبورگ دارد، در ۳ نوامبر این تراشه را معرفی کرد و گفت که در دو سامانه‌ای که برای مرکز هوافضای آلمان (DLR) می‌سازد نصب خواهد شد.

آنچه اعلام شد

مساحت محاسباتی فعال iQPU بیش از ۴۰۰ میلی‌متر مربع است که Universal Quantum آن را بزرگ‌ترین سطح رایانش یون به‌دام‌افتاده می‌داند. این تراشه از طراحی QCCD (quantum charge-coupled device) استفاده می‌کند: یون‌ها میان نواحی تراشه جابه‌جا می‌شوند، بنابراین هر کیوبیت را می‌توان به‌جای ثابت‌ماندن در یک مکان، کنار هر کیوبیت دیگری آورد. به گفته شرکت، این اتصال دوربرد تعداد کیوبیت‌های لازم برای مسائل تجاری را کاهش می‌دهد و محاسبات را سریع‌تر می‌کند.

دو ویژگی دیگر مقیاس‌پذیری را هدف گرفته‌اند. نخست، یک ASIC کنترلی سفارشی در پشته لایه‌ها گنجانده شده که وظایف سوئیچینگ و کنترل را مستقیماً روی تراشه انجام می‌دهد. هدف آن مقابله با «مسئله سیم‌کشی» است، یعنی افزایش تعداد کابل‌ها و خطوط سیگنال با بیشترشدن کیوبیت‌ها. دوم، هر iQPU رابط‌هایی برای UQConnect، پیوند ماژول به ماژول شرکت، دارد. با UQConnect یون‌ها مستقیماً از یک ماژول به ماژول همسایه می‌روند، تا چند تراشه بتوانند بدون بازطراحی تراشه همچون یک رایانه بزرگ‌تر کار کنند.

خبرنامه DesignQuantum را دریافت کنید

اخبار و مطالب توضیحی رایگان درباره رایانش کوانتومی، با پیوند هر ادعا به منبع آن. روزانه، هفتگی یا ماهانه را انتخاب کنید.

Website

نشانی ایمیل تناوبروزانههفتگیماهانه زبانEnglishEspañol简体中文हिन्दीالعربيةPortuguês (Brasil)FrançaisDeutsch日本語Русский한국어Bahasa IndonesiaTürkçeItalianoTiếng ViệtPolskiNederlandsไทยفارسیУкраїнськаবাংলাاردوKiswahiliBahasa Melayuעברית عضویت رایگان

رایگان. هر زمان با یک کلیک لغو اشتراک کنید. سیاست حفظ حریم خصوصی

جزئیات فنی

صفحه محصول این ارقام و گزینه‌های طراحی را فهرست می‌کند:

• پشته لایه‌ها: تله یونی، لایه‌های مسیریابی، لایه یکپارچه کنترل میدان مغناطیسی، گذرگاه‌های درون‌سیلیکونی (TSV) و لایه ASIC. به لطف TSVها هر لبه برای اتصال به ماژول‌های همسایه آزاد می‌ماند؛
• کار در حدود ۷۰ کلوین به‌جای دماهای میکروکلوین، و گیت‌های کیوبیت که با میدان‌های مایکروویو سراسری به‌جای شمار زیادی لیزر با هدف‌گیری جداگانه هدایت می‌شوند؛
• طراحی‌ای که به گفته شرکت وفاداری دوکیوبیتی ۹۹٫۹٪ را ممکن می‌کند؛
• عملکرد UQConnect: ۲٬۴۲۴ انتقال کیوبیت در ثانیه با وفاداری اتصال ۹۹٫۹۹۹۹۹۳٪؛
• ساخت روی یک خط فاوندری تجاری ۲۰۰ میلی‌متری با ابزارهای استاندارد صنعتی و کیت طراحی فرایند (PDK) اصلاح‌شده.

شرکت این ارقام را به‌عنوان داده‌های طراحی و قطعات ارائه می‌کند. در نقشه راه خود شرکت، تحویل سامانه‌های iQPU به مشتریان و مونتاژ چندماژولی کاشی‌شده هنوز جزو گام‌های آینده است.

چرا مهم است

یون‌های به‌دام‌افتاده به کیوبیت‌های باکیفیت شهرت دارند، اما گسترش سامانه‌های مبتنی بر آن‌ها، هم از نظر اندازه و هم از نظر میزان لیزر، سیم‌کشی و سرمایش لازم، دشوار بوده است. شرط‌بندی Universal Quantum این است که یک واحد تکرارپذیر ساخت فاوندری با کنترل روی تراشه را می‌توان مانند قطعات نیمه‌رسانای متعارف آزمایش کرد و کنار هم چید. مایک نیومن، معاون مهندسی، گفت: «نمی‌توان با افزودن پیچیدگی کیوبیت به کیوبیت، یک رایانه کوانتومی مقیاس‌پذیر ساخت.»

آنچه باید دنبال کرد

DLR نخستین مشتری دریافت‌کننده iQPU خواهد بود. این مرکز Universal Quantum را برای ساخت دو ماشین به نام‌های Toccata و Legato برای Quantum Computing Initiative خود در هامبورگ برگزیده است، با قراردادهایی به ارزش ۶۷ میلیون یورو. این رونمایی پس از دور سری A بیش از ۱۰۰ میلیون دلاری در اکتبر به رهبری مشترک DCVC و Firgun Ventures انجام شد. آزمون واقعی، وفاداری اندازه‌گیری‌شده روی سخت‌افزار تحویل‌شده و یک سامانه چندماژولی کارا خواهد بود.