Universal Quantum prezentuje iQPU, wytwarzany w odlewni układ z pułapką jonową i wbudowanym sterowaniem

Universal Quantum wprowadził iQPU, zintegrowaną kwantową jednostkę obliczeniową, która łączy w jednym module pułapkę jonową, elektronikę sterującą i połączenia między układami. Brytyjska firma, mająca też oddział w Hamburgu, ogłosiła układ 3 listopada i podała, że trafi on do dwóch systemów budowanych dla Niemieckiego Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki (DLR).

Co ogłoszono

iQPU ma aktywny obszar obliczeniowy większy niż 400 mm², który Universal Quantum określa jako największą powierzchnię obliczeniową z uwięzionymi jonami. Wykorzystuje architekturę QCCD (quantum charge-coupled device): jony są przemieszczane między strefami układu, dzięki czemu każdy kubit można przenieść obok dowolnego innego, zamiast trzymać go w jednym stałym miejscu. Według firmy taka łączność na dużą odległość zmniejsza liczbę kubitów potrzebnych do problemów komercyjnych i przyspiesza obliczenia.

Dwie kolejne cechy mają ułatwić skalowanie. Po pierwsze, w stosie warstw zintegrowano własny układ ASIC sterowania, który obsługuje przełączanie i sterowanie bezpośrednio w układzie. Ma to rozwiązać „problem okablowania”, czyli rosnącą liczbę kabli i linii sygnałowych potrzebnych wraz ze wzrostem liczby kubitów. Po drugie, każdy iQPU ma interfejsy UQConnect, firmowego łącza między modułami. Dzięki UQConnect jony przechodzą bezpośrednio z jednego modułu do sąsiedniego, więc kilka układów może działać jak jeden większy komputer bez przeprojektowywania układu.

Zapisz się na newsletter DesignQuantum

Bezpłatne wiadomości i materiały objaśniające o obliczeniach kwantowych, a każde twierdzenie z linkiem do źródła. Wybierz: codziennie, co tydzień lub co miesiąc.

Website

Adres e-mail CzęstotliwośćCodziennieCo tydzieńCo miesiąc JęzykEnglishEspañol简体中文हिन्दीالعربيةPortuguês (Brasil)FrançaisDeutsch日本語Русский한국어Bahasa IndonesiaTürkçeItalianoTiếng ViệtPolskiNederlandsไทยفارسیУкраїнськаবাংলাاردوKiswahiliBahasa Melayuעברית Zapisz się za darmo

Bezpłatnie. Wypiszesz się w każdej chwili jednym kliknięciem. Polityka prywatności

Szczegóły techniczne

Strona produktu podaje następujące dane i rozwiązania konstrukcyjne:

• stos warstw: pułapka jonowa, warstwy trasowania, zintegrowana warstwa sterowania polem magnetycznym, przelotki przez krzem (TSV) i warstwa ASIC. Dzięki TSV każda krawędź pozostaje wolna do łączenia z sąsiednimi modułami;
• praca w temperaturze około 70 K zamiast temperatur rzędu mikrokelwinów oraz bramki kubitowe sterowane globalnymi polami mikrofalowymi zamiast wieloma indywidualnie kierowanymi laserami;
• konstrukcja, która według firmy umożliwia wierność operacji dwukubitowych na poziomie 99,9%;
• wydajność UQConnect na poziomie 2424 transferów kubitów na sekundę przy wierności połączenia 99,999993%;
• produkcja na komercyjnej linii odlewni 200 mm przy użyciu standardowych narzędzi przemysłowych i zmodyfikowanego zestawu PDK (process design kit).

Firma przedstawia te wartości jako dane projektowe i komponentowe. W jej własnej mapie drogowej dostawa systemów iQPU klientom i kafelkowy zestaw wielu modułów wciąż figurują jako przyszłe etapy.

Dlaczego to ważne

Uwięzione jony słyną z wysokiej jakości kubitów, ale zbudowane na nich systemy okazały się trudne do skalowania, zarówno pod względem rozmiaru, jak i liczby laserów, okablowania i chłodzenia. Universal Quantum stawia na to, że powtarzalna jednostka wytwarzana w odlewni, ze sterowaniem w układzie, może być testowana i łączona kafelkowo jak zwykłe komponenty półprzewodnikowe. „Skalowalnego komputera kwantowego nie zbuduje się, dodając złożoność kubit po kubicie” — powiedział Mike Newman, VP Engineering.

Na co zwrócić uwagę

DLR będzie pierwszym klientem, który otrzyma iQPU. Wybrał Universal Quantum do budowy dwóch maszyn, Toccata i Legato, w ramach swojej Quantum Computing Initiative w Hamburgu, na podstawie kontraktów o wartości 67 mln euro. Premiera następuje po październikowej rundzie Series A o wartości ponad 100 mln dolarów, której współliderami byli DCVC i Firgun Ventures. Prawdziwym sprawdzianem będą zmierzone wierności na dostarczonym sprzęcie i działający system wielomodułowy.