英特尔将为美国Q-NEXT安装量子计算测试平台

北京时间4月12日消息(余予)今年,英特尔将向美国能源部 (DOE) 阿贡国家实验室交付其首个量子计算测试平台,该实验室是美国能源部国家量子信息科学研究中心Q-NEXT 的主实验室。该机器将是安装在制造和测试新量子材料和设备的阿贡量子铸造厂的第一个主要组件,预计将于今年完成。

Q-NEXT科学家将使用英特尔的机器在真实的实体量子计算测试台上运行量子算法,而不是在模拟的量子环境中。英特尔将从科学家那里获得有关机器组件质量及其整体运行的反馈。

“我喜欢研究具有挑战性、有趣的问题。我认为构建实用的量子计算机是我遇到的最具挑战性的问题之一。”

“要实现量子计算,需要很多人共同努力。我们需要利用每个人的专业知识,”英特尔量子测量团队负责人Jeanette Roberts表示,“这是一项团队运动。这是一个很好的竞争前合作领域。”

量子计算能力的前景被广泛吹捧:量子计算机将能够解决当今性能最高的计算机无法解决的问题。这不仅对基础研究,而且对涉及我们日常生活的领域,包括医学、物流和金融,都是一个福音。

Jeanette Roberts在英特尔位于俄勒冈州希尔斯伯勒的园区的实验室调整稀释冰箱,为量子比特性能创造了理想的环境。(图源:Walden Kirsch/英特尔。)

深入研究科学

Roberts负责这项工作。目前,她正与Q-NEXT科学家合作,设置测试台的硬件、软件以及使其投入运行所需的所有编程。

建造量子计算机的前景对Roberts来说吸引力极大,她一直试图了解物理世界是如何运作的。

“我经常在查阅资料时发现这样一句话:更进一步的信息超出了本书范围。我想深入研究科学,以便了解整个领域。”Roberts表示,她于在1995年加入英特尔之前获得物理学博士中学位。

她对大自然的好奇超越了实验室。Jeanette Roberts除了是狂热的滑雪者、徒步旅行者、攀岩者和山地自行车手,她还是一名获得认证的水肺潜水大师,其中包括深潜和沉船潜水认证。她在世界各地进行了900多次潜水。

“我通常要么进行潜水,要么计划进行潜水,”她表示,“这是一个完全不同的水中世界,动植物与我们在陆地上看到的不同。就像在另一个星球上一样。它它为人们提供了接触各种文化和水下环境的机会。”

对Roberts来说,潜水固然令人兴奋,但建造量子计算机的挑战可能比潜水更有挑战性。

“我喜欢研究具有挑战性、有趣的问题,”她说,“我认为,构建一台实用的量子计算机是我遇到的最具挑战性的问题之一。”

这个工作是英特尔在2015年向她提出的,当时英特尔推出了量子计算计划,进入量子技术行业。英特尔与代尔夫特技术大学合作启动了该计划,目标是将大规模制造技术用于量子设备的制造上。

罗伯茨是加入公司量子计算团队的前两名工程师之一,帮助开发英特尔的量子位,二进制计算位的量子模拟。

从半导体芯片到自旋量子位

不同类型的量子比特以不同的方式处理数据。英特尔专注于自旋量子位。这些设备将信息存储在材料的自旋中,这是所有原子和亚原子物质的一种特殊的基本特征。

“事实证明,自旋量子位看起来很像晶体管,英特尔每年出货800万亿个。这两种技术之间的相似之处意味着我们可以利用英特尔在自旋量子位半导体设计和制造方面的专业知识,”Jeanette Roberts表示,“我们正在利用英特尔的基础设施帮助实现量子计算。”

量子位开发只是英特尔量子研发的一部分。该公司还对量子算法、量子设备的控制电子设备和量子互连进行研发,这些组件使量子信息能够在不同的媒体和平台之间传输。

“英特尔在开发量子设备方面的工作与Q-NEXT的使命产生了强烈的共鸣,该公司的合作伙伴关系对于此次合作非常宝贵,”Q-NEXT主任David Awschalom表示,他也是阿贡的高级科学家、刘氏家族教授和芝加哥大学普利兹克分子工程学院研究和基础设施副院长、教授以及芝加哥量子交易所的创始董事。“包括Roberts在内的整个Q-NEXT-Intel团队一直致力于帮助该中心实现目标。一旦半导体测试台启动并运行,它将为制造新的量子材料和设备带来更多可能性。”

这项工作得到了美国能源部科学办公室国家量子信息科学研究中心的支持。

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