COMPUTER QUANTISTICI

Horse Ridge, Intel svela un chip di controllo criogenico per computer quantistici

Gli Intel Labs hanno svelato “Horse Ridge“, un chip di controllo criogenico unico nel suo genere. Secondo la casa di Santa Clara, il chip velocizzerà lo sviluppo dei computer quantistici. Caratteristica di Horse Ridge è la capacità di controllare più quantum bit (qubit) nello stesso momento e fornire un chiaro percorso verso il ridimensionamento di sistemi più grandi – una svolta sulla strada per rendere la tecnologia quantistica pratica.

Sviluppato insieme ai ricercatori di QuTech, una partnership tra TU Delft e TNO (Netherlands Organization for Applied Scientific Research), Horse Ridge è prodotto con il processo a 22 nanometri FinFET di Intel. Questo dovrebbe premette di accelerare drasticamente la capacità di Intel di progettare, testare e ottimizzare un computer quantistico commerciale.

Sebbene ci sia stata molta enfasi sui qubit, la capacità di controllare molti qubit contemporaneamente è stata una sfida per l’industria“, ha affermato Jim Clarke, direttore Intel per quanto riguarda l’hardware quantistico. “Intel ha riconosciuto che i controlli quantistici erano un pezzo essenziale del puzzle che dovevamo risolvere per sviluppare un sistema quantistico commerciale su larga scala. Ecco perché stiamo investendo nella correzione dell’errore quantistico e nei controlli. Con Horse Ridge, Intel ha sviluppato un sistema di controllo scalabile che ci consentirà di accelerare in modo significativo i test e realizzare il potenziale del calcolo quantistico”.

Sviluppando processori quantistici, Intel ha identificato un grosso collo di bottiglia verso la realizzazione del calcolo quantistico su scala commerciale: interconnessioni ed elettronica di controllo. Horse Ridge nasce proprio per eliminare il problema. Semplificando radicalmente l’elettronica di controllo richiesta per far funzionare un sistema quantistico, il nuovo chip di Intel rimpiazza della strumentazione ingombrante con un SoC altamente integrato, andando quindi a semplificare la progettazione e la dimensione dei computer quantistici.

Più nel dettaglio Horse Ridge porta il controllo dei qubit “nel frigorifero quantistico, ossia il più vicino possibile agli stessi qubit. Questo riduce realmente la complessità, da centinaia di cavi di controllo a un singolo package unificato”. Progettato per agire come un processore RF (radiofrequenza) per controllare i qubit che operano nel frigorifero, Horse Ridge è programmato con istruzioni che corrispondono ad operazioni qubit di base. Il chip traduce queste istruzioni in microonde elettromagnetiche che possono manipolare lo stato dei qubit.

Horse Ridge è stato progettato per operare a temperature criogeniche, circa 4 gradi Kelvin (-269 °C), vicino allo zero assoluto. “Questo traguardo è particolarmente entusiasmante poiché Intel progredisce nella sua ricerca sugli spin qubit di silicio, che hanno il potenziale per operare a temperature leggermente più elevate rispetto agli attuali sistemi quantistici”, sottolinea l’azienda.

Oggi, un computer quantistico opera nella gamma dei millikelvin – solo una frazione di grado sopra lo zero assoluto. Ma gli spin qubit di silicio hanno proprietà che potrebbero consentire loro di operare a 1 Kelvin o temperature più elevate, il che ridurrebbe drasticamente le sfide insite nel raffreddamento del sistema quantistico.

Intel punta a far sì che i controlli criogenici e gli spin qubit funzionino allo stesso livello di temperatura in modo da creare soluzioni più avanzate e compatte.