近日，在英特尔的创新大会Innovation 2023活动上，英特尔展示了 其6月份最新发布Tunnel Falls 量子处理器，该硅量子比特处理器目前拥有 12 个量子比特。
虽然这个数字远远低于竞争对手，但英特尔认为，关键不在于数量，而在于质量以及与传统计算机的结合。
01. 押注量子计算，超越竞争对手
与竞争对手相比，英特尔在量子计算方面还有很多工作要做，这一点在评估其进展时显而易见。然而，英特尔正在制定雄心勃勃的计划，不仅要迎头赶上，还要奋力向前。
他们的战略围绕开发量子计算机处理器，这些处理器有能力在各种突破性应用中释放量子计算的全部潜力，最终超越竞争对手。
图｜封装中的英特尔 Tunnel Falls 芯片（来源：英特尔）
量子计算机能够实现在多个领域的应用，如新型电池和太阳能电池板的开发、化肥制造成本的降低、金融投资的优化以及更好的防水服装的研发。更为引人注目的是，量子计算机有可能破解现有的加密技术，这为未来的数据安全带来了新的挑战。
量子计算的工作原理与传统计算机截然不同。传统计算机使用位来存储数据，而量子计算机则使用量子比特，这些量子比特可以同时存储0和1，这种特性称为叠加。此外，量子比特之间可以纠缠，从而显著加速某些计算任务。
但量子比特非常不稳定，容易受到外部干扰。为了解决这个问题，英特尔正在研究如何将多个物理量子比特组合成一个纠错量子比特。
英特尔首席技术官Greg Lavender在Innovation 2023 大会上指出，为了获得有效的计算工作负载，量子计算机需要数百万个量子比特，甚至数百万个纠错量子比特。
尽管英特尔在量子计算领域的进展似乎落后于竞争对手，但他们坚信自己的方法。
CCS Insight的分析师James Sanders表示：“英特尔试图利用其数十年的制造经验来围绕硅构建量子比特，这是一个有希望的策略。”
图｜ 12量子比特量子点门下的电子。Tunnel Falls 采用 300毫米晶圆制造，利用了英特尔最先进的晶体管制造能力，例如极紫外光刻(EUV) 和先进材料加工技术。这使得该芯片成为单电子晶体管，并允许英特尔在对标准互补金属氧化物半导体 (CMOS) 逻辑处理线进行少量更改的情况下制造 Tunnel Falls。（来源：英特尔）
02. 质量第一，规模其次
尽管英特尔的竞争对手已经推出了拥有数十个量子比特的量子机器，但英特尔仍在奋力追赶。
Innovation 2023 大会上，英特尔实验室总监 Rich Uhlig 展示了 Tunnel Falls 量子处理器，该处理器目前拥有 12 个量子比特。不过，英特尔正在积极开发后续量子处理器。
当被问及即将推出的处理器的量子比特数时，Uhlig 守口如瓶，表示：“我不会透露有多少。对我们来说，质量比数量更重要。”
就量子比特而言，英特尔似乎优先考虑性能而非数量，以确保其提供高质量的结果，并通过其能力（而不仅仅是量子比特数量）超越竞争对手。
在英特尔的Innovation 2023活动中，首席执行官Pat Gelsinger展示了Tunnel Falls量子处理器的300毫米晶圆，该晶圆总共可容纳 24,000 个量子比特。
图｜英特尔首席执行官Pat Gelsinger在 Innovation 2023 活动中手持 Tunnel Falls 量子处理器的 300 毫米晶圆。（来源：Stephen Shankland/CNET）
03.成功，就能大批量生产
英特尔正在研究如何使用其Horse Ridge处理器更好地控制量子比特。这是一个挑战，因为量子处理器需要在极低的温度下运行，为了加速硬件的开发，英特尔制造了一种可以在低温下同时测试数千个处理器的设备。
在量子计算的前沿，各大公司正忙于探索和研究各种构建量子计算机的方法。这一领域的竞争激烈，每家公司都试图找到最佳的平衡点，以实现量子计算的真正潜力。
IBM、谷歌和初创公司Rigetti Computing都将目光投向了超导量子比特。这种小型电路在经过精心冷却至接近绝对零度时，展现出了其独特的计算能力。
而IonQ和Quantinuum则选择了不同的路径，他们研究的离子阱技术，通过带电原子的精确移动，实现了较慢但更为稳定的量子相互作用。
同时，Psiquantum和Xanadu等公司正在探索电中性原子或光子的潜力。光子，作为光的粒子，为量子计算提供了一个全新的视角。
然而，英特尔选择了一条与众不同的道路。他们采用了一种更接近传统微处理器制造的技术，这种技术利用硅芯片中的电子来记录量子比特的状态。
Greg表示：我们是唯一一家致力于硅量子比特的公司，我们不仅使用了熟悉的工艺和材料，还进行了创新性的调整，以创造出领先的量子比特。如果我们能成功，我们就能大规模地生产。”
根据英特尔的预期，自旋量子比特到2030年可能成为量子计算的重要组成部分，届时，也将会出现新的技术，非超导或离子阱，使当今量子计算的能力黯然失色。
对于英特尔来说，他们的目标明确：在量子比特方面，他们更看重质量而非数量。
英特尔正在研发基于硅的量子比特，并将性能放在首位。尽管他们的竞争对手可能拥有更多的量子比特，但英特尔坚信，从长远来看，高质量的量子比特将是量子计算成功的关键。
此外，英特尔还在积极研究量子计算的纠错技术和冷却方法，以确保其处理器在实际应用中能够提供最佳的性能。
引用：
[1]https://www.intel.com/content/www/us/en/newsroom/news/quantum-computing-chip-to-advance-research.html#gs.612du6
[2]https://www.cnet.com/tech/computing/intel-plans-a-quantum-computing-approach-to-leapfrog-rivals/
[3]https://theorctech.com/intel-plans-a-quantum-computing-approach-to-leapfrog-rivals/
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