Revolução Quântica: Intel Lança o Tunnel Falls – O Chip de Pesquisa de 12 Qubits

dayllon Junho 20, 2023 5 min read

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O Tunnel Falls contém 12 qubits de pontos quânticos e será integrado ao kit de desenvolvimento de software quântico (QSDK) da Intel e compartilhado com pesquisadores. Ao mesmo tempo, a Intel anunciou que está trabalhando com o Qubit Collaboratory (LQC) da Universidade de Maryland em computação quântica.

É o primeiro qubit de spin de silício da Intel liberado para a comunidade de pesquisa, e a empresa está fazendo tudo o que pode para promover sua visão da computação quântica, e disse que está “democratizando” a computação quântica ao disponibilizar esses chips.

“O Tunnel Falls é o chip de qubit de spin de silício mais avançado da Intel até o momento e se baseia nas décadas de experiência da empresa em design e fabricação de transistores”, disse Jim Clarke, diretor de hardware quântico da Intel. “O lançamento do novo chip é o próximo passo na estratégia de longo prazo da Intel para construir um sistema completo de computação quântica comercial. Embora ainda existam questões e desafios fundamentais a serem resolvidos no caminho para um computador quântico tolerante a falhas, a comunidade acadêmica pode agora explorar essa tecnologia e acelerar o desenvolvimento de pesquisas.”

Os pesquisadores estão trabalhando com várias tecnologias de qubit diferentes. A Intel apoiou o “spin de silício”, enquanto a maioria dos projetos quânticos comerciais até o momento utilizou qubits supercondutores de empresas como a D-Wave e a IBM. Tecnologias concorrentes, incluindo os qubits de íons aprisionados da IonQ, também atraíram a atenção.

A Intel afirma que seus qubits são menores e mais fáceis de fabricar do que os qubits supercondutores, que são grandes e exigem resfriamento a temperaturas muito baixas.

Nos qubits de spin de silício, a informação (o 0/1) é codificada no spin (para cima/para baixo) de um único elétron. Cada qubit é essencialmente um transistor de elétron único, de modo que a Intel pode fabricá-los usando processos relativamente padrão em uma linha de processamento lógico de semicondutor de óxido metálico complementar (CMOS).

Segundo a Intel, isso significa que seus qubits são mais fáceis de integrar com outras tecnologias e podem ser escalonados mais facilmente com as instalações de fabricação existentes.

Os qubits de silício spin da Intel têm aproximadamente 50 nanômetros por 50 nanômetros de tamanho e são fabricados em wafers de 300 milímetros, usando litografia ultravioleta extrema (EUV) e técnicas de processamento de porta e contato na sua fábrica D1 em Oregon. A empresa alega uma taxa de rendimento de wafer de 95% na fabricação de chips Tunnel Falls, com cada wafer fornecendo mais de 24.000 dispositivos de pontos quânticos.

A fabricante de chips disse que nem todos podem fabricar chips quânticos, portanto está compartilhando isso por meio do LQC com laboratórios de pesquisa, “democratizando” os qubits de spin de silício. Isso faz parte do programa Qubits for Computing Foundry (QCF), que aparentemente vem do Escritório de Pesquisa do Exército dos EUA.

Os primeiros laboratórios quânticos a participar do programa incluem o LPS, os Laboratórios Nacionais Sandia, a Universidade de Rochester e a Universidade de Wisconsin-Madison, e outros virão em seguida. A Intel afirmou que as informações coletadas nesses experimentos serão compartilhadas com a comunidade para o avanço da pesquisa quântica.

“O LPS Qubit Collaboratory, em parceria com o Escritório de Pesquisa do Exército dos EUA, busca abordar os difíceis desafios enfrentados pelo desenvolvimento de qubits e desenvolver a próxima geração de cientistas que criarão os qubits de amanhã”, disse Charles Tahan, diretor de Ciência da Informação Quântica do LPS. “A participação da Intel é um marco importante na democratização da exploração de qubits de spin e sua promessa para o processamento de informações quânticas e exemplifica a missão do LQC de reunir a indústria, a academia, os laboratórios nacionais e o governo.”

O Dr. Dwight Luhman, do Sandia National Laboratories, disse que o laboratório está “empolgado” com o desenvolvimento do Tunnel Falls: “O dispositivo é uma plataforma flexível que permite que os pesquisadores quânticos do Sandia comparem diretamente diferentes codificações de qubit e desenvolvam novos modos de operação de qubit, o que não era possível para nós anteriormente. Esse nível de sofisticação nos permite inovar em operações e algoritmos quânticos inéditos no regime de múltiplos qubits e acelerar nossa taxa de aprendizado em sistemas quânticos baseados em silício. A confiabilidade prevista do Tunnel Falls também permitirá que a Sandia integre e treine novos funcionários que trabalham com tecnologias de qubit de silício.”

A Intel promete lançar um chip quântico de última geração em 2024.

Fonte: Data Center Dynamics

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