Universal Quantum apresenta o iQPU, chip de íons aprisionados feito em foundry e com controle embutido
O iQPU da Universal Quantum reúne superfície de íons aprisionados de 400 mm², ASICs de controle integrados e links UQConnect, feito em linha de 200 mm. O DLR o recebe primeiro.
Esta página foi traduzida do inglês. Os nomes de empresas e produtos e os links das fontes permanecem inalterados. Leia o original em inglês
A Universal Quantum lançou o iQPU, uma unidade de processamento quântico integrada que reúne em um único módulo uma armadilha de íons, a eletrônica de controle e as conexões entre chips. A empresa britânica, que também tem um polo em Hamburgo, anunciou o chip em 3 de novembro e diz que ele será incorporado aos dois sistemas que está construindo para o Centro Aeroespacial Alemão (DLR).
O que foi anunciado
O iQPU tem uma área de computação ativa de mais de 400 mm², que a Universal Quantum chama de a maior superfície de computação de íons aprisionados. Ele usa um projeto de dispositivo quântico de acoplamento de carga (QCCD): os íons são deslocados entre zonas do chip, de modo que qualquer qubit pode ser levado para perto de qualquer outro, em vez de ficar preso a uma posição. Segundo a empresa, essa conectividade de longo alcance reduz o número de qubits necessários para problemas comerciais e acelera a computação.
Dois outros recursos miram a escalabilidade. Primeiro, um ASIC de controle personalizado é incorporado à pilha para cuidar da comutação e do controle no próprio chip. A ideia é enfrentar o "problema da fiação": o número crescente de cabos e linhas de sinal necessários à medida que a contagem de qubits aumenta. Segundo, cada iQPU traz interfaces para o UQConnect, o link entre módulos da empresa. Com o UQConnect, os íons passam diretamente de um módulo para o vizinho, de modo que vários chips podem atuar como um único computador maior sem redesenhar o chip.
Os detalhes técnicos
A página do produto traz estes números e escolhas de projeto:
- uma pilha de camadas: a armadilha de íons, camadas de roteamento, uma camada integrada de controle de campo magnético, vias através do silício (TSVs) e a camada de ASIC. As TSVs deixam todas as bordas livres para se conectar a módulos vizinhos;
- operação a cerca de 70 K em vez de temperaturas de microkelvin, e portas de qubits acionadas por campos de micro-ondas globais em vez de um grande número de lasers direcionados individualmente;
- um projeto que, segundo a empresa, permite fidelidade de dois qubits de 99,9%;
- desempenho do UQConnect de 2.424 transferências de qubits por segundo com fidelidade de conexão de 99,999993%;
- fabricação em uma linha comercial de foundry de 200 mm, com ferramentas padrão do setor e um kit de projeto de processo modificado.
A empresa apresenta esses números como dados de projeto e de componentes. No próprio roadmap, a entrega de sistemas iQPU a clientes e uma montagem multimódulo em mosaico ainda aparecem como etapas futuras.
Por que importa
Os íons aprisionados são conhecidos pela alta qualidade dos qubits, mas os sistemas baseados neles têm sido difíceis de escalar em tamanho e na quantidade de lasers, fiação e refrigeração que exigem. A aposta da Universal Quantum é que uma unidade repetível, feita em foundry e com controle no chip, possa ser testada e montada em mosaico como componentes semicondutores convencionais. "Um computador quântico escalável não pode ser montado adicionando complexidade um qubit de cada vez", disse Mike Newman, VP de Engenharia.
O que observar
O DLR será o primeiro cliente a receber o iQPU. Ele escolheu a Universal Quantum para construir duas máquinas, Toccata e Legato, para sua Quantum Computing Initiative em Hamburgo, em contratos no valor de € 67 milhões. O lançamento vem depois da Série A de mais de US$ 100 milhões da empresa em outubro, coliderada pela DCVC e pela Firgun Ventures. Os testes decisivos serão as fidelidades medidas no hardware entregue e um sistema multimódulo em funcionamento.
Fontes
Os fatos desta página vêm das fontes abaixo, reunidas pela 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