Η Intel έχει ετοιμάσει έναν κβαντικό επεξεργαστή και ξεκινάει τις αποστολές.

Η Intel κάνει πολλά πράγματα, αλλά είναι κυρίως γνωστή για την κατασκευή και αποστολή πολλών επεξεργαστών, πολλοί από τους οποίους έχουν πάρει το όνομά τους από υδάτινα σώματα. Έτσι, το να λέμε ότι η εταιρεία πρόκειται να αρχίσει να στέλνει έναν επεξεργαστή με την ονομασία Tunnel Falls θα φαινόταν απροσδόκητο, αν δεν υπήρχαν κάποιες βασικές λεπτομέρειες. Μεταξύ αυτών: Οι λειτουργικές μονάδες του επεξεργαστή είναι qubits, και δεν θα πρέπει να περιμένετε να μπορείτε να πάρετε ένα από αυτά στο New Egg. Ποτέ.

Το Tunnel Falls φαίνεται να πήρε το όνομά του από έναν καταρράκτη κοντά στις εγκαταστάσεις της Intel στο Όρεγκον, όπου η ομάδα κβαντικής έρευνας της εταιρείας κάνει μεγάλο μέρος της δουλειάς της. Πρόκειται για ένα τσιπ 12 qubit, το οποίο το τοποθετεί πολύ πίσω από τον αριθμό των qubit πολλών ανταγωνιστών της Intel - όλοι τους διαθέτουν επεξεργαστές μέσω υπηρεσιών cloud. Αλλά ο Jim Clarke, επικεφαλής των κβαντικών προσπαθειών της Intel, δήλωσε ότι οι διαφορές αυτές οφείλονται στην ξεχωριστή προσέγγιση της εταιρείας στην ανάπτυξη κβαντικών υπολογιστών.

Μέχρι στιγμής, τόσο οι μεγάλες εταιρείες όσο και οι νεοσύστατες επιχειρήσεις που αναπτύσσουν κβαντικούς υπολογιστές έχουν επικεντρωθεί σε μία μόνο τεχνολογία (τρανσμόνια, παγιδευμένα ιόντα κ.λπ.), την οποία στοιχηματίζουν ότι θα είναι οι πρώτες που θα μπορέσουν να κλιμακώσουν σε χρήσιμα ποσά qubit και ποσοστά σφαλμάτων. Στο βαθμό που έχουν πελάτες, αυτοί απλώς αναπτύσσουν την τεχνογνωσία που απαιτείται για τη χρήση των επεξεργαστών, αν αυτοί γίνουν ποτέ βιώσιμοι. Αυτό μπορεί εύκολα να επιτευχθεί με την πρόσβαση στο υλικό μέσω μιας υπηρεσίας cloud και τη χρήση ενός κιτ ανάπτυξης λογισμικού αντί για τον άμεσο έλεγχο του υλικού. Έτσι, αυτό είναι που σχεδόν όλοι, εκτός από την Intel, έχουν επικεντρωθεί· στην παροχή.

Η Intel, αντίθετα, προσπαθεί να κατασκευάσει qubits με βάση το πυρίτιο, τα οποία μπορούν να επωφεληθούν από τις εξελίξεις στις οποίες εργάζεται το μεγαλύτερο μέρος της υπόλοιπης εταιρείας. Η εταιρεία ελπίζει να "ακολουθήσει τα ίχνη όσων κάνει εδώ και χρόνια η βιομηχανία CMOS", δήλωσε ο Jim Clarke. Ο στόχος, σύμφωνα με τον Clarke, είναι να διασφαλιστεί ότι η απάντηση στο ερώτημα "τι πρέπει να αλλάξουμε από το τσιπ πυριτίου μας για να το κατασκευάσουμε;" είναι "όσο το δυνατόν λιγότερα".

Τα qubits βασίζονται σε κβαντικές τελείες, δομές που είναι μικρότερες από το μήκος κύματος ενός ηλεκτρονίου στο υλικό. Οι κβαντικές τελείες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παγίδευση μεμονωμένων ηλεκτρονίων και οι ιδιότητες του ηλεκτρονίου μπορούν στη συνέχεια να αντιμετωπιστούν για την αποθήκευση κβαντικών πληροφοριών. Η Intel χρησιμοποιεί την τεχνογνωσία της στον τομέα της κατασκευής για να κατασκευάσει την κβαντική κουκκίδα και να δημιουργήσει όλα τα γειτονικά χαρακτηριστικά που απαιτούνται για να θέσει και να διαβάσει την κατάστασή της και να εκτελέσει χειρισμούς. Ωστόσο, ο Clarke δήλωσε ότι υπάρχουν διαφορετικοί τρόποι κωδικοποίησης ενός qubit σε μια κβαντική τελεία (Loss-DiVincenzo, singlet-triplet και exchange-only, για όσους είναι περίεργοι). Αυτό οδηγεί σε μια άλλη βασική διαφορά με τις προσπάθειες της Intel: Ενώ οι περισσότεροι από τους ανταγωνιστές της επικεντρώνονται αποκλειστικά στην προώθηση μιας κοινότητας προγραμματιστών λογισμικού, η Intel προσπαθεί ταυτόχρονα να αναπτύξει μια κοινότητα που θα τη βοηθήσει να βελτιώσει το υλικό της. (Για τους προγραμματιστές λογισμικού, η εταιρεία κυκλοφόρησε επίσης ένα κιτ για προγραμματιστές λογισμικού).

Για να βοηθήσει στην ανάπτυξη αυτής της κοινότητας, η Intel θα στείλει επεξεργαστές Tunnel Falls σε μερικά πανεπιστήμια: Τα πανεπιστήμια του Maryland, του Rochester, του Wisconsin και του Sandia National Lab θα είναι τα πρώτα που θα λάβουν το νέο τσιπ, ενώ η εταιρεία ενδιαφέρεται να εγγράψει και άλλα. Η ελπίδα είναι ότι οι ερευνητές σε αυτές τις τοποθεσίες θα βοηθήσουν την Intel να χαρακτηρίσει τις πηγές σφαλμάτων και ποιες μορφές qubits παρέχουν τις καλύτερες επιδόσεις.

Τούτου λεχθέντος, η Intel σχεδιάζει να κάνει πολλές βελτιώσεις από μόνη της. Ο Clarke περιέγραψε πώς η εταιρεία κατασκευάζει ολόκληρες γκοφρέτες γεμάτες με κβαντικά τσιπ, με ποσοστό απόδοσης πάνω από 95 τοις εκατό για τους μεμονωμένους επεξεργαστές στην γκοφρέτα. Η εταιρεία έχει επίσης αναπτύξει υλικό που της επιτρέπει να ψύχει ολόκληρες γκοφρέτες και να δοκιμάζει εκατοντάδες μεμονωμένα τσιπ καθημερινά. Αυτή η τεχνολογία θα τη βοηθήσει να καταλάβει τι λειτουργεί όσον αφορά την κατασκευή και ποια χαρακτηριστικά συνδέονται με καλύτερες επιδόσεις.

Η χρήση του τσιπ, ωστόσο, εξακολουθεί να απαιτεί τη σύνδεση μεμονωμένων τσιπ σε μια πλακέτα PCB και τη μεταφορά τους σε βαθμούς σχεδόν απόλυτου μηδενός σε ένα σύστημα ψύξης με αραίωση. Αυτό μπορεί τελικά να δημιουργήσει ένα σημείο συμφόρησης στις δοκιμές, δεδομένου ότι η Intel μπορεί πιθανότατα να κατασκευάσει πολύ περισσότερες συσκευές από όσες μπορεί ενδεχομένως να χρησιμοποιήσει - ένας ακόμη λόγος για τον οποίο η αποστολή τους σε άλλους έχει νόημα για την εταιρεία.

Ενώ το Tunnel Falls διαθέτει μόνο δώδεκα qubits, ο Clarke είναι αρκετά σίγουρος για τις δυνατότητες κατασκευής της εταιρείας, ώστε προβλέπει ότι θα είναι σε θέση να διαθέτει χιλιάδες qubits με ποιότητα ικανή να επιτρέψει τη διόρθωση σφαλμάτων μέχρι το 2027 - όχι πολύ μακριά από τις προσδοκίες της εταιρείας που έχει σήμερα το προβάδισμα στον αριθμό των qubits, της IBM. Ωστόσο, σε αντίθεση με τα τρανσμόνια της IBM, τα qubits της Intel είναι αρκετά μικρά ώστε να είναι σε θέση να τα χωρέσει όλα αυτά σε ένα μόνο τσιπ, γλιτώνοντας την ανάγκη να βρει κανείς πώς να συνδέσει το υλικό σε πολλά τσιπ. Ένα βασικό μέτρο της προόδου εδώ μπορεί να έρθει ήδη από το επόμενο έτος, όταν η Intel θα υποσχεθεί τον διάδοχο του Tunnel Falls- ο αριθμός των qubits σε αυτό το τσιπ θα μας δώσει μια καλύτερη αίσθηση του κατά πόσο τα πράγματα κλιμακώνονται αρκετά γρήγορα.

Κάπου ενδιάμεσα, η εταιρεία θα προσφέρει στην κοινότητα λογισμικού πρόσβαση στα συστήματά της μέσω μιας υπηρεσίας cloud, αλλά ο Clarke λέει ότι αυτό δεν είναι ακόμα έτοιμο.

Συνολικά, η Intel έχει κάνει μια τολμηρή επιλογή για την κβαντική στρατηγική της. Τα qubits που βασίζονται σε ηλεκτρόνια ήταν πιο δύσκολο να δουλέψουν σε σχέση με πολλές άλλες τεχνολογίες, επειδή τείνουν να έχουν μικρότερη διάρκεια ζωής προτού αποσυνδεθούν και χάσουν τις πληροφορίες που θα έπρεπε να κρατούν. Η Intel βασίζεται στην ταχεία επανάληψη, στη μεγάλη κατασκευαστική ικανότητα και σε μια μεγάλη κοινότητα που θα τη βοηθήσουν να βρει τον τρόπο να ξεπεράσει αυτό το πρόβλημα. Αλλά η δοκιμή των τσιπ κβαντικής πληροφορικής και η κατανόηση του γιατί τα qubits τους μερικές φορές δεν είναι εύκολη διαδικασία- απαιτείται εξαιρετικά εξειδικευμένο υλικό ψύξης που χρειάζεται περίπου μια ημέρα για να κατεβάσει τα τσιπ σε θερμοκρασία που να μπορούν να χρησιμοποιηθούν.

Η εταιρεία φαίνεται να κάνει ό,τι χρειάζεται για να ξεπεράσει αυτό το εμπόδιο, αλλά είναι πιθανό να χρειαστούν περισσότερα από τρία πανεπιστήμια για να υπογράψουν, αν η στρατηγική πρόκειται να αποδώσει.