Universal Quantum представила iQPU — виготовлений на фабриці чип з іонною пасткою та вбудованим керуванням

Universal Quantum представила iQPU — інтегрований квантовий процесорний блок, що поєднує в одному модулі іонну пастку, керувальну електроніку та міжчипові з'єднання. Британська компанія, яка має також центр у Гамбурзі, анонсувала чип 3 листопада і повідомила, що його встановлять у дві системи, які вона будує для Німецького аерокосмічного центру (DLR).

Що оголошено

Активна обчислювальна площа iQPU перевищує 400 мм² — за словами Universal Quantum, це найбільша обчислювальна поверхня на захоплених іонах. Чип використовує архітектуру QCCD (quantum charge-coupled device): іони переміщуються між зонами чипа, тож будь-який кубіт можна поставити поруч із будь-яким іншим, а не тримати його в одному фіксованому місці. За даними компанії, така далека зв'язність зменшує кількість кубітів, потрібних для комерційних задач, і пришвидшує обчислення.

Ще дві особливості спрямовані на масштабування. По-перше, у багатошарову структуру вбудовано спеціалізовану керувальну мікросхему ASIC, яка виконує комутацію та керування безпосередньо на чипі. Вона має розв'язати «проблему проводки» — дедалі більшу кількість кабелів і сигнальних ліній зі зростанням кількості кубітів. По-друге, кожен iQPU має інтерфейси UQConnect — фірмового з'єднання між модулями. З UQConnect іони переходять безпосередньо з одного модуля до сусіднього, тож кілька чипів можуть працювати як один більший комп'ютер без перепроєктування чипа.

Підпишіться на розсилку DesignQuantum

Безкоштовні новини та пояснювальні матеріали про квантові обчислення, кожне твердження з посиланням на джерело. Щодня, щотижня або щомісяця, на ваш вибір.

Website

Адреса електронної пошти ЧастотаЩодняЩотижняЩомісяця МоваEnglishEspañol简体中文हिन्दीالعربيةPortuguês (Brasil)FrançaisDeutsch日本語Русский한국어Bahasa IndonesiaTürkçeItalianoTiếng ViệtPolskiNederlandsไทยفارسیУкраїнськаবাংলাاردوKiswahiliBahasa Melayuעברית Підписатися безкоштовно

Безкоштовно. Відписатися можна будь-коли одним клацанням. Політика конфіденційності

Технічні деталі

На сторінці продукту наведено такі характеристики та конструктивні рішення:

• набір шарів: іонна пастка, шари маршрутизації, вбудований шар керування магнітним полем, наскрізні кремнієві переходи (TSV) і шар ASIC. Завдяки TSV кожен край лишається вільним для з'єднання із сусідніми модулями;
• робота за температури близько 70 К замість мікрокельвінових температур, а також кубітні вентилі, керовані глобальними мікрохвильовими полями, а не великою кількістю індивідуально наведених лазерів;
• конструкція, яка, за словами компанії, забезпечує точність двокубітних операцій 99,9%;
• продуктивність UQConnect — 2424 передачі кубітів за секунду за точності з'єднання 99,999993%;
• виробництво на комерційній 200-мм фабричній лінії зі стандартним галузевим обладнанням і модифікованим набором PDK (process design kit).

Компанія подає ці показники як проєктні та компонентні дані. У її власній дорожній карті постачання систем iQPU клієнтам і мозаїчне складання з кількох модулів поки що значаться як майбутні етапи.

Чому це важливо

Захоплені іони відомі високою якістю кубітів, але системи на їхній основі виявилися важкими для масштабування — і за розміром, і за кількістю потрібних лазерів, проводки та охолодження. Universal Quantum робить ставку на те, що повторюваний блок, виготовлений на фабриці й з керуванням на чипі, можна тестувати й складати мозаїкою, як звичайні напівпровідникові компоненти. «Масштабований квантовий комп'ютер не можна зібрати, додаючи складність по одному кубіту», — сказав віцепрезидент з інженерії Майк Ньюман.

На що звернути увагу

DLR стане першим клієнтом, який отримає iQPU. Центр обрав Universal Quantum для створення двох машин, Toccata і Legato, для своєї Quantum Computing Initiative у Гамбурзі за контрактами на 67 млн євро. Запуск відбувся після жовтневого раунду серії A на понад 100 млн доларів, який спільно очолили DCVC і Firgun Ventures. Справжньою перевіркою стануть виміряні точності на поставленому обладнанні та робоча багатомодульна система.