Intel Horse Ridge

Intel Labs ha svelato quello che l’azienda ritiene essere un chip di controllo criogenico unico nel suo genere: il nome in codice è Horse Ridge e sarà in grado di accelerare lo sviluppo di sistemi di quantum computing full-stack.

Horse Ridge, spiegano i ricercatori di Intel Labs, consentirà il controllo di più quantum bit (qubit) e traccerà la strada verso il ridimensionamento di sistemi più grandi, segnando una importante pietra miliare nel percorso verso la “praticità quantistica”.

Un concetto, quello della praticità quantistica, che Intel (non da sola) ritiene di più essenziale importanza rispetto a quello della “supremazia quantistica”, su cui batte maggiormente Google.

Il perché, lo spiega Intel stessa: i computer quantistici fanno intravedere il potenziale per affrontare problemi che i computer convenzionali non possono gestire, sfruttando un fenomeno della fisica quantistica che consente ai qubit di esistere contemporaneamente in più stati.

Di conseguenza, i qubit possono condurre contemporaneamente un gran numero di calcoli, velocizzando notevolmente la risoluzione di problemi complessi.

La comunità di ricerca quantistica, secondo Intel, è però ancora agli inizi nel dimostrare la praticità quantistica, un benchmark rispetto al quale sia possibile determinare se un sistema quantistico può fornire prestazioni rivoluzionarie per risolvere i problemi del mondo reale.

L’investimento di Intel nel quantum computing copre l’intero stack hardware e software, al fine di perseguire lo sviluppo e la commercializzazione di un sistema quantistico commercialmente praticabile.

Ed è qui che entra in gioco Horse Ridge. Nella corsa per realizzare il potenziale dei computer quantistici, spiegano ancora gli esperti di Intel Labs, i ricercatori si sono concentrati ampiamente sulla fabbricazione di qubit, costruendo chip di test che dimostrano la potenza esponenziale di un piccolo numero di qubit che operano in sovrapposizione.

Tuttavia, nei primi sviluppi dell’hardware quantistico, Intel ha identificato un grosso collo di bottiglia verso la realizzazione del quantum computing su scala commerciale: le interconnessioni e l’elettronica di controllo.

Finora, secondo Intel i ricercatori si sono concentrati sulla costruzione di sistemi quantistici su piccola scala, per dimostrare il potenziale di questa tecnologia.

In questo, i ricercatori si sono affidati a strumenti elettronici esistenti per collegare il sistema quantistico, all’interno del frigorifero criogenico, ai tradizionali dispositivi computazionali che regolano le prestazioni dei qubit e programmano il sistema.

Questi dispositivi sono spesso progettati su misura per controllare i singoli qubit, e richiedono centinaia di cavi di connessione all’interno e all’esterno del frigorifero, per controllare il processore quantico.

Questo esteso cablaggio di controllo per ogni qubit ostacolerà la capacità di scalare il computer quantistico alle centinaia o migliaia di qubit richiesti per dimostrare la praticità quantistica. Senza parlare, evidenzia ancora Intel, dei milioni di qubit richiesti per una soluzione quantistica commercialmente praticabile.

Con Horse Ridge, Intel dichiara di poter semplificare radicalmente l’elettronica di controllo richiesta per far funzionare un sistema quantistico.

La sostituzione di questi ingombranti strumenti con un system-on-chip (SoC) altamente integrato semplificherà la progettazione e consentirà sofisticate tecniche di elaborazione del segnale per accelerare i tempi di configurazione, migliorare le prestazioni dei qubit e consentire al sistema di scalare in modo efficiente su quantità maggiori di qubit.

Horse Ridge è stato sviluppato insieme ai collaboratori di Intel per la ricerca presso QuTech, una partnership tra TU Delft (l’Università tecnica di Delft, nei Paesi Bassi) e TNO (Netherlands Organization for Applied Scientific Research), ed è fabbricato utilizzando la tecnologia FinFET a 22 nm di Intel.

La fabbricazione in-house di questi chip di controllo presso Intel, secondo la società di Santa Clara accelererà notevolmente la capacità dell’azienda di progettare, testare e ottimizzare un computer quantistico commercialmente praticabile.

In un articolo pubblicato sul sito dell’aziendaJim Clarke, direttore del Quantum Hardware Research Group della Components Research Organization di Intel, illustra la visione dell’azienda sul percorso che porterà alla praticità quantistica.

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