12月11日消息，據(jù)外媒報(bào)道，英特爾研究院宣布推出首款低溫控制芯片實(shí)現(xiàn)了對(duì)多個(gè)量子位的控制，以加快全棧量子計(jì)算系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。

該款芯片代號(hào)為“Horse Rdige”，是一款高度集成的混合信號(hào)系統(tǒng)，芯片命名靈感來(lái)自美國(guó)俄勒岡州最冷的一個(gè)地區(qū)。這款芯片是由英特爾、QuTech（荷蘭代爾夫特理工大學(xué)與荷蘭國(guó)家應(yīng)用科學(xué)院聯(lián)合創(chuàng)立）共同打造，采用英特爾22nm FinFET工藝制造，其中控制芯片的制造在英特爾內(nèi)部完成，極大地提高了Intel在設(shè)計(jì)、測(cè)試和優(yōu)化商業(yè)上可行的量子計(jì)算機(jī)的能力。

Horse Rdige的強(qiáng)大之處在于其能夠在4開(kāi)爾文的低溫下工作，只比絕對(duì)零度高一點(diǎn)點(diǎn)，這種溫度的工作環(huán)境下足讓原子停止運(yùn)動(dòng)。Horse Ridge能夠在超低溫環(huán)境下工作的原因在于，從根本上簡(jiǎn)化了運(yùn)行量子系統(tǒng)所需的控制電子設(shè)備，通過(guò)用高度集成的SoC系統(tǒng)芯片代替龐大的儀器，并允許使用復(fù)雜的信號(hào)處理技術(shù)來(lái)加快設(shè)置時(shí)間、改善量子位性能，能夠高效擴(kuò)展到更多的量子位。

科技巨頭積極布局量子計(jì)算

所謂的量子計(jì)算，是一種遵循量子力學(xué)規(guī)律調(diào)控量子信息單元進(jìn)行計(jì)算的新型計(jì)算模式。量子計(jì)算機(jī)有望解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無(wú)法處理的問(wèn)題，因?yàn)榱孔游豢梢酝瑫r(shí)以多種狀態(tài)存在。借助這一量子物理學(xué)現(xiàn)象，量子位能夠同時(shí)進(jìn)行大量計(jì)算，從而大大加快了解決復(fù)雜問(wèn)題的速度。

早在2017年，就有消息報(bào)道稱(chēng)英特爾在量子計(jì)應(yīng)用上邁出了一大步，開(kāi)發(fā)出了一種新型超導(dǎo)芯片，并把它交給了荷蘭合作伙伴QuTech測(cè)試。這也讓人們意識(shí)到，量子計(jì)算或?qū)⑹窍乱粋€(gè)重大技術(shù)變革；在2018年CES大會(huì)上，英特爾再次公布了一款49 qubit量子芯片，CEO Brian Krznich稱(chēng)其為量子計(jì)算領(lǐng)域的突破性進(jìn)展，同時(shí)也代表著“量子優(yōu)勢(shì)”的下一步方向。

近年來(lái)，科技巨頭紛紛投入對(duì)量子計(jì)算的研發(fā)中，熱度持續(xù)高漲。比如人們熟知的谷歌、IBM、微軟等科技公司，都開(kāi)始積極研究這項(xiàng)技術(shù)。在今年5月，微軟聯(lián)手Alphabet合作推出量子計(jì)算編程課，囊括量子計(jì)算理論、微軟的量子計(jì)算編程語(yǔ)言Q＃以及如何為從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的情景編寫(xiě)程序。

同年11月，IBM也宣布了自己的量子計(jì)算進(jìn)展，一是首款上線的IBM Q系統(tǒng)將配備20量子比特處理器，同時(shí)在超導(dǎo)量子比特設(shè)計(jì)、連接性和應(yīng)用開(kāi)發(fā)包方面都將有所改善。二是成功構(gòu)建并測(cè)量了具有類(lèi)似性能指標(biāo)的50量子比特原型處理器。這款新的處理器擴(kuò)展了20量子比特架構(gòu)，將會(huì)在下一代IBM Q系統(tǒng)中使用。

谷歌的量子計(jì)算進(jìn)展或許最為超前。在近日谷歌還成功演示了利用實(shí)驗(yàn)性量子計(jì)算機(jī)，在大約200秒內(nèi)完成傳統(tǒng)超級(jí)計(jì)算機(jī)一萬(wàn)年才能完成的計(jì)算量，引發(fā)人們熱議。

量子計(jì)算的出現(xiàn)或許能讓計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力大幅度提升，它是屬于未來(lái)的先進(jìn)技術(shù)。但是要想實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量子計(jì)算還要面對(duì)不少問(wèn)題，如何長(zhǎng)時(shí)間地保持足夠多的量子比特的量子相干性，同時(shí)又能夠在這個(gè)時(shí)間段之內(nèi)做出足夠多的具有超高精度的量子邏輯操作，要實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)依然有很長(zhǎng)的路要走。