המחשוב הקוונטי המסחרי מתקדם

מעבדות אינטל הכריזו על פלטפורמת הדגמה של מוליכות על של CMOS 17 קיוביט שלדבריה מביאה את המחשוב הקוונטי קרוב יותר לפיתוח מסחרי. אינטל מסרה את אב הטיפוס השבוע לשותפת המחקר קוטק (QuTech, דלפט, הולנד), שתנסה אותו על קבוצה של אלגוריתמים קוונטיים כדי להוכיח את הרלבנטיות המסחרית של התכנון.

אינטל נכנסה למירוץ למחשב הקוונטי ב-2015, כשהשקיעה 50 מיליון דולר כדי לקדם מחשוב קוונטי בפעילות פיתוח משותפת עם קוטק. המטרה של החוקרים היא להאיץ את הפיתוח של מחשבים קוונטיים שימושים מבחינה מסחרית על ידי שילוב בין המומחיות של אינטל בתכנון וייצור CMOS והמומחיות של קוטק בחיבור, בקרה ומדידה של קיוביטים שזורים מרובים.

בכנס הבינ"ל על מעגלי מצב מוצק של השנה (ISSCC 2017), החברות השותפות הדגימו בלוקי מפתח של מעגלים למערכת בקרה משולבת קריוגנית- CMOS שמתקררת ל-20 מילי קלווין (פי 250 קר יותר מהחלל העמוק), והציגו את עבודתן במאמר ששמו "מעגלי ומערכות קריו- CMOS 15.5 למחשוב קוונטי מדרגי". הן גם הדגימו סכימה מדרגית לתיקון שגיאות "קוד שטח" שמאפשרת ריבוב מרחבי, ותיארו את העבודה הזאת במאמר של האגודה האמריקאית לפיזיקה שכתבו ביחד כמה מהנדסים מקוטק ודייוויד מיצ'אלאק, חוקר אורח של מחשוב קוונטי באינטל.

החוקרים עובדים על שתי פעילויות מקבילות כדי לשכלל את הערכים הקוונטיים: זרימת ייצור של קיוביט ספין בתהליך ה-CMOS 300 מ"מ של אינטל וההתפתחויות באריזה באב הטיפוס של המוליך על שהוכרז השבוע. עם מערכת האריזה החדשה (ראו תמונות), אב הטיפוס מימש 17 קיוביט למחשוב קוונטי באמצעות ארכיטקטורה שתומכת בתיקון שגיאות מלא ותפוקה משופרת ומגדילה את הביצועים, לדברי אינטל.

את הפעילות באינטל מנהל צמד שמכונה על ידי העמיתים באינטל "ריכוב של שני ג'ימים": ג'ים קלרק, מנהל חומרה קוונטית, וג'ים הלד, מנהל המחקר של טכנולוגיות מתפתחות. (ריכוב, העיקרון היסודי של מחשוב קוונטי, הוא היכולת לרתום שני ערכים — 1 ו-0 — בו זמנית בקיוביט אחד).

"חומרת המחשבים הקוונטיים של אינטל צעירה יחסית, אבל היא נעה במהירות", אמר קלרק. "אני משווה אותה למשימת אפולו, שכנגד כל הסיכויים הגיעה לירח תוך כמה שנים בלבד. בדומה, שיתוף הפעולה בין אינטל וקוטק הוא מרוץ מהיר למחשבים קוונטיים מסחריים".