Universal Quantum ने iQPU पेश किया: फ़ाउंड्री में बनी, अंतर्निहित नियंत्रण वाली आयन-ट्रैप चिप

Universal Quantum ने iQPU लॉन्च किया है, एक एकीकृत क्वांटम प्रोसेसिंग यूनिट जो आयन ट्रैप, नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स और चिप-से-चिप कनेक्शन को एक ही मॉड्यूल में लाती है। ब्रिटेन स्थित कंपनी, जिसका हैम्बर्ग में भी एक केंद्र है, ने 3 नवंबर को चिप की घोषणा की और कहा कि इसे जर्मन एयरोस्पेस सेंटर (DLR) के लिए बनाई जा रही दो प्रणालियों में लगाया जाएगा।

क्या घोषणा हुई

iQPU का सक्रिय गणना क्षेत्र 400 mm² से अधिक है, जिसे Universal Quantum ट्रैप्ड-आयन गणना की सबसे बड़ी सतह बताती है। यह QCCD (quantum charge-coupled device) डिज़ाइन का उपयोग करती है: आयनों को चिप के अलग-अलग ज़ोन के बीच ले जाया जाता है, इसलिए किसी भी क्यूबिट को किसी एक तय जगह पर बंधे रहने के बजाय किसी भी दूसरे क्यूबिट के पास लाया जा सकता है। कंपनी के अनुसार यह लंबी दूरी की कनेक्टिविटी व्यावसायिक समस्याओं के लिए ज़रूरी क्यूबिट की संख्या घटाती है और गणना तेज़ करती है।

दो और विशेषताएँ स्केलिंग को लक्ष्य करती हैं। पहली, परतों के ढेर में एक कस्टम नियंत्रण ASIC एकीकृत किया गया है जो स्विचिंग और नियंत्रण का काम सीधे चिप पर करता है। इसका उद्देश्य "वायरिंग समस्या" से निपटना है, यानी क्यूबिट बढ़ने के साथ केबल और सिग्नल लाइनों की बढ़ती संख्या। दूसरी, हर iQPU में कंपनी के मॉड्यूल-से-मॉड्यूल लिंक UQConnect के लिए इंटरफ़ेस हैं। UQConnect से आयन एक मॉड्यूल से सीधे पड़ोसी मॉड्यूल में जाते हैं, इसलिए कई चिप्स बिना दोबारा डिज़ाइन किए एक बड़े कंप्यूटर की तरह काम कर सकती हैं।

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तकनीकी विवरण

उत्पाद पृष्ठ पर ये आँकड़े और डिज़ाइन विकल्प दिए गए हैं:

• परतों का ढेर: आयन ट्रैप, रूटिंग परतें, एकीकृत चुंबकीय-क्षेत्र नियंत्रण परत, थ्रू-सिलिकॉन वाया (TSV) और ASIC परत। TSV के कारण हर किनारा पड़ोसी मॉड्यूल से जुड़ने के लिए खाली रहता है;
• माइक्रोकेल्विन तापमान के बजाय लगभग 70 K पर संचालन, और अलग-अलग निशाना साधे गए बहुत सारे लेज़रों के बजाय वैश्विक माइक्रोवेव क्षेत्रों से चलने वाले क्यूबिट गेट;
• एक डिज़ाइन जो कंपनी के अनुसार 99.9% टू-क्यूबिट फ़िडेलिटी संभव बनाता है;
• UQConnect का प्रदर्शन 99.999993% कनेक्शन फ़िडेलिटी के साथ प्रति सेकंड 2,424 क्यूबिट ट्रांसफ़र;
• उद्योग-मानक उपकरणों और संशोधित प्रोसेस डिज़ाइन किट (PDK) के साथ व्यावसायिक 200 mm फ़ाउंड्री लाइन पर निर्माण।

कंपनी इन आँकड़ों को डिज़ाइन और घटक डेटा के रूप में प्रस्तुत करती है। उसके अपने रोडमैप में ग्राहकों को iQPU प्रणालियों की डिलीवरी और टाइल्ड बहु-मॉड्यूल असेंबली अभी भी आगामी चरणों में सूचीबद्ध हैं।

यह क्यों मायने रखता है

ट्रैप्ड आयन उच्च गुणवत्ता वाले क्यूबिट के लिए जाने जाते हैं, लेकिन उन पर आधारित प्रणालियों को आकार और ज़रूरी लेज़र, वायरिंग व कूलिंग की मात्रा, दोनों लिहाज़ से बढ़ाना कठिन साबित हुआ है। Universal Quantum का दाँव यह है कि चिप पर नियंत्रण वाली, फ़ाउंड्री में बनी दोहराई जा सकने वाली इकाई को पारंपरिक सेमीकंडक्टर घटकों की तरह परखा और एक-दूसरे के साथ जोड़ा जा सकता है। इंजीनियरिंग के VP माइक न्यूमैन ने कहा, "एक-एक क्यूबिट जोड़ते हुए जटिलता बढ़ाकर आप स्केलेबल क्वांटम कंप्यूटर नहीं बना सकते।"

आगे क्या देखें

iQPU पाने वाला पहला ग्राहक DLR होगा। उसने हैम्बर्ग में अपनी Quantum Computing Initiative के लिए Toccata और Legato नाम की दो मशीनें बनाने हेतु Universal Quantum को चुना है, जिनके अनुबंधों का मूल्य 6.7 करोड़ यूरो है। यह लॉन्च अक्टूबर में DCVC और Firgun Ventures के सह-नेतृत्व वाले 10 करोड़ डॉलर से अधिक के सीरीज़ A राउंड के बाद आया है। असली परीक्षा डिलीवर किए गए हार्डवेयर पर मापी गई फ़िडेलिटी और एक काम करती बहु-मॉड्यूल प्रणाली होगी।