Universal Quantum เปิดตัว iQPU ชิปกับดักไอออนที่ผลิตในโรงงานฟาวน์ดรีพร้อมระบบควบคุมในตัว

Universal Quantum เปิดตัว iQPU หน่วยประมวลผลควอนตัมแบบบูรณาการที่รวมกับดักไอออน อิเล็กทรอนิกส์ควบคุม และการเชื่อมต่อระหว่างชิปไว้ในโมดูลเดียว บริษัทซึ่งตั้งอยู่ในสหราชอาณาจักรและมีศูนย์อยู่ที่ฮัมบูร์กด้วย ประกาศเปิดตัวชิปเมื่อวันที่ 3 พฤศจิกายน และระบุว่าจะติดตั้งในสองระบบที่กำลังสร้างให้ศูนย์การบินและอวกาศเยอรมัน (DLR)

สิ่งที่ประกาศ

iQPU มีพื้นที่ประมวลผลที่ใช้งานได้มากกว่า 400 ตร.มม. ซึ่ง Universal Quantum ระบุว่าเป็นพื้นผิวประมวลผลไอออนที่ถูกกักขังที่ใหญ่ที่สุด ชิปใช้การออกแบบ QCCD (quantum charge-coupled device) ไอออนจะถูกเคลื่อนย้ายระหว่างโซนต่าง ๆ บนชิป จึงสามารถนำคิวบิตใดก็ได้ไปอยู่ข้างคิวบิตอื่นใดก็ได้ แทนที่จะถูกตรึงอยู่กับที่เดียว บริษัทระบุว่าการเชื่อมต่อระยะไกลนี้ช่วยลดจำนวนคิวบิตที่ต้องใช้สำหรับปัญหาเชิงพาณิชย์และทำให้การคำนวณเร็วขึ้น

อีกสองคุณสมบัติมุ่งเป้าการขยายขนาด ประการแรก มีการรวม ASIC ควบคุมที่ออกแบบเฉพาะไว้ในชั้นซ้อน เพื่อทำหน้าที่สวิตชิงและควบคุมบนชิปโดยตรง เป้าหมายคือแก้ "ปัญหาการเดินสาย" คือจำนวนสายเคเบิลและสายสัญญาณที่เพิ่มขึ้นเมื่อคิวบิตมากขึ้น ประการที่สอง iQPU แต่ละตัวมีอินเทอร์เฟซสำหรับ UQConnect ซึ่งเป็นลิงก์ระหว่างโมดูลของบริษัท ด้วย UQConnect ไอออนจะเคลื่อนจากโมดูลหนึ่งไปยังโมดูลข้างเคียงโดยตรง ทำให้ชิปหลายตัวทำงานเหมือนคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวที่ใหญ่ขึ้นได้โดยไม่ต้องออกแบบชิปใหม่

รับจดหมายข่าว DesignQuantum

ข่าวและบทความอธิบายด้านควอนตัมคอมพิวติงฟรี ทุกข้อความอ้างอิงมีลิงก์ไปยังแหล่งที่มา เลือกรับรายวัน รายสัปดาห์ หรือรายเดือน

Website

อีเมล ความถี่รายวันรายสัปดาห์รายเดือน ภาษาEnglishEspañol简体中文हिन्दीالعربيةPortuguês (Brasil)FrançaisDeutsch日本語Русский한국어Bahasa IndonesiaTürkçeItalianoTiếng ViệtPolskiNederlandsไทยفارسیУкраїнськаবাংলাاردوKiswahiliBahasa Melayuעברית สมัครรับฟรี

ฟรี ยกเลิกการรับได้ทุกเมื่อด้วยคลิกเดียว นโยบายความเป็นส่วนตัว

รายละเอียดทางเทคนิค

หน้าผลิตภัณฑ์ ระบุตัวเลขและแนวทางการออกแบบดังนี้:

• ชั้นซ้อน: กับดักไอออน ชั้นเดินเส้นทาง ชั้นควบคุมสนามแม่เหล็กในตัว รูทะลุซิลิคอน (TSV) และชั้น ASIC ด้วย TSV ขอบทุกด้านจึงว่างสำหรับเชื่อมต่อกับโมดูลข้างเคียง;
• ทำงานที่ประมาณ 70 เคลวิน แทนอุณหภูมิระดับไมโครเคลวิน โดยเกตคิวบิตขับด้วยสนามไมโครเวฟแบบรวม แทนเลเซอร์จำนวนมากที่เล็งแยกกัน;
• การออกแบบที่บริษัทระบุว่าทำให้ได้ความเที่ยงตรงของเกตสองคิวบิต 99.9%;
• ประสิทธิภาพของ UQConnect: ย้ายคิวบิตได้ 2,424 ครั้งต่อวินาที ด้วยความเที่ยงตรงของการเชื่อมต่อ 99.999993%;
• ผลิตบนสายการผลิตฟาวน์ดรีเชิงพาณิชย์ขนาด 200 มม. ด้วยเครื่องมือมาตรฐานอุตสาหกรรมและชุดออกแบบกระบวนการ (PDK) ที่ปรับแต่ง

บริษัทนำเสนอตัวเลขเหล่านี้ในฐานะข้อมูลการออกแบบและส่วนประกอบ ในแผนงานของบริษัทเอง การส่งมอบระบบ iQPU ให้ลูกค้าและการประกอบหลายโมดูลแบบเรียงต่อกันยังเป็นขั้นตอนในอนาคต

เหตุใดจึงสำคัญ

ไอออนที่ถูกกักขังขึ้นชื่อเรื่องคิวบิตคุณภาพสูง แต่ระบบที่สร้างจากไอออนขยายขนาดได้ยาก ทั้งในแง่ขนาดและปริมาณเลเซอร์ การเดินสาย และการทำความเย็นที่ต้องใช้ Universal Quantum เดิมพันว่าหน่วยที่ผลิตซ้ำได้ในโรงงานฟาวน์ดรีพร้อมระบบควบคุมบนชิปจะทดสอบและวางเรียงต่อกันได้เหมือนชิ้นส่วนเซมิคอนดักเตอร์ทั่วไป ไมค์ นิวแมน รองประธานฝ่ายวิศวกรรม กล่าวว่า "คุณไม่สามารถสร้างควอนตัมคอมพิวเตอร์ที่ขยายขนาดได้ด้วยการเพิ่มความซับซ้อนทีละคิวบิต"

สิ่งที่ต้องติดตาม

DLR จะเป็นลูกค้ารายแรกที่ได้รับ iQPU โดยได้เลือก Universal Quantum ให้สร้างเครื่องสองเครื่องชื่อ Toccata และ Legato สำหรับ Quantum Computing Initiative ที่ฮัมบูร์ก ภายใต้สัญญามูลค่า 67 ล้านยูโร การเปิดตัวครั้งนี้มีขึ้นหลังรอบซีรีส์ A มูลค่ากว่า 100 ล้านดอลลาร์ในเดือนตุลาคม ซึ่ง DCVC และ Firgun Ventures ร่วมกันเป็นผู้นำ บททดสอบที่แท้จริงคือความเที่ยงตรงที่วัดได้บนฮาร์ดแวร์ที่ส่งมอบ และระบบหลายโมดูลที่ทำงานได้จริง