Universal Quantum onthult iQPU, een in de foundry gemaakte ionenvalchip met ingebouwde besturing

Universal Quantum heeft de iQPU gelanceerd, een geïntegreerde quantumverwerkingseenheid die een ionenval, besturingselektronica en chip-tot-chipverbindingen in één module samenbrengt. Het Britse bedrijf, dat ook een vestiging in Hamburg heeft, kondigde de chip op 3 november aan en zegt dat hij wordt ingebouwd in de twee systemen die het bouwt voor het Duitse lucht- en ruimtevaartcentrum DLR.

Wat er is aangekondigd

De iQPU heeft een actief rekenoppervlak van meer dan 400 mm², volgens Universal Quantum het grootste rekenoppervlak met gevangen ionen. De chip gebruikt een QCCD-ontwerp (quantum charge-coupled device): ionen worden tussen zones op de chip verplaatst, zodat elke qubit naast elke andere kan worden gebracht in plaats van aan één plek gebonden te zijn. Volgens het bedrijf vermindert die connectiviteit over lange afstand het aantal qubits dat nodig is voor commerciële problemen en versnelt ze berekeningen.

Twee andere kenmerken zijn gericht op opschaling. Ten eerste zit er een op maat gemaakte besturings-ASIC in de stapel die schakel- en besturingstaken op de chip zelf afhandelt. Dat moet het "bedradingsprobleem" aanpakken: het groeiende aantal kabels en signaallijnen dat nodig is naarmate het aantal qubits stijgt. Ten tweede heeft elke iQPU interfaces voor UQConnect, de module-tot-moduleverbinding van het bedrijf. Met UQConnect bewegen ionen rechtstreeks van de ene module naar de naastgelegen module, zodat meerdere chips als één grotere computer kunnen werken zonder dat de chip opnieuw ontworpen hoeft te worden.

Ontvang de DesignQuantum-nieuwsbrief

Gratis nieuws en achtergrondartikelen over quantumcomputing, met elke bewering gekoppeld aan de bron. Kies dagelijks, wekelijks of maandelijks.

Website

E-mailadres FrequentieDagelijksWekelijksMaandelijks TaalEnglishEspañol简体中文हिन्दीالعربيةPortuguês (Brasil)FrançaisDeutsch日本語Русский한국어Bahasa IndonesiaTürkçeItalianoTiếng ViệtPolskiNederlandsไทยفارسیУкраїнськаবাংলাاردوKiswahiliBahasa Melayuעברית Gratis aanmelden

Gratis. Altijd met één klik af te melden. Privacybeleid

De technische details

De productpagina noemt de volgende cijfers en ontwerpkeuzes:

• een stapel lagen: de ionenval, routeringslagen, een geïntegreerde laag voor magneetveldbesturing, through-silicon vias (TSV's) en de ASIC-laag. Door de TSV's blijft elke rand vrij om met naburige modules te verbinden;
• werking bij ongeveer 70 K in plaats van microkelvintemperaturen, en qubitpoorten die worden aangestuurd met globale microgolfvelden in plaats van met grote aantallen afzonderlijk gerichte lasers;
• een ontwerp dat volgens het bedrijf een twee-qubitfideliteit van 99,9% mogelijk maakt;
• UQConnect-prestaties van 2.424 qubitoverdrachten per seconde bij een verbindingsfideliteit van 99,999993%;
• fabricage op een commerciële 200 mm-foundrylijn met standaard industriegereedschap en een aangepaste process design kit.

Het bedrijf presenteert deze cijfers als ontwerp- en componentgegevens. Op zijn eigen roadmap staan de levering van iQPU-systemen aan klanten en een getegelde opstelling met meerdere modules nog als komende stappen.

Waarom het ertoe doet

Gevangen ionen staan bekend om hun hoogwaardige qubits, maar systemen op basis daarvan bleken lastig op te schalen, zowel in omvang als in de hoeveelheid lasers, bekabeling en koeling die ze vragen. Universal Quantum gokt erop dat een herhaalbare, in de foundry gemaakte eenheid met besturing op de chip kan worden getest en naast elkaar gelegd zoals gewone halfgeleidercomponenten. "Een schaalbare quantumcomputer bouw je niet door qubit voor qubit complexiteit toe te voegen", zei Mike Newman, VP Engineering.

Waar je op moet letten

DLR wordt de eerste klant die de iQPU ontvangt. Het koos Universal Quantum om twee machines te bouwen, Toccata en Legato, voor zijn Quantum Computing Initiative in Hamburg, onder contracten ter waarde van 67 miljoen euro. De lancering volgt op de Series A van meer dan 100 miljoen dollar in oktober, geleid door DCVC en Firgun Ventures. De echte toets zijn gemeten fideliteiten op geleverde hardware en een werkend systeem met meerdere modules.