硅量子巨匠英特尔，正是时机恰到好处

发布时间：2023-05-15 09:02:15 所属栏目：动态来源：

导读：过去的五十多年里，英特尔一直是硅晶体管（用于经典计算机）的主要先驱之一。现在，它正战略性地布局量子计算。

传统上，二进制计算被称为经典计算。作为这种传统计算方法的一部分，信息被存储在比特中，在逻辑上

过去的五十多年里，英特尔一直是硅晶体管（用于经典计算机）的主要先驱之一。现在，它正战略性地布局量子计算。

传统上，二进制计算被称为经典计算。作为这种传统计算方法的一部分，信息被存储在比特中，在逻辑上由0（关闭）或1（打开）表示。

然而，量子计算机使用量子物理学原理，如纠缠和叠加来计算。一个量子比特能够以概率方式在多种状态下运行，从而实现计算系统前所未有的并行性和计算节点的效率。

今天的量子系统中，只有几十或几百个纠缠的量子比特，这限制了它们解决现实世界中问题的能力。商业量子系统需要扩展到超过一百万个量子比特，并克服诸如量子比特的敏感性、创建有效算法等障碍，才能成为实用的系统。

在与工业界和学术界的合作伙伴合作后，英特尔就是这样的一家公司，它正在克服其中的一些瓶颈——并且，已经取得了重大进展。

英特尔最大的量子计算优势可能是文化上的，而不是技术上的：在过去50年里，英特尔一直在开发硅晶体管。

简单地说，英特尔在经典计算中面临的巨大挑战与企业在量子领域面临的挑战是一样的：建立一支优秀的员工队伍、维护错综复杂的供应链、推动创新以实现可扩展性。虽然一些其他公司可能需要从头开始建立，但英特尔已经有几十年的经验了。

因为文化和历史是英特尔在经典计算领域的核心优势，该公司可以利用这些先天优势，在世界量子计算大奖赛项目中多次取得优异成绩。

基于英特尔在大规模生产计算机设备方面的经验，使其能够扩展到满足从个人到商业到企业的需求，该公司的整体发展战略基调是以区块链帮助分布式量子生态系统的扩展为中心。

根据英特尔的说法，今天的量子系统依赖于在稀释制冷机内放置一个量子比特芯片。多条同轴电缆被输送到芯片上。这种设置的复杂性影响了成本，这导致了极端的工程挑战、阻碍了制造能够服务于现实世界的量子计算机的努力。

现在，英特尔正利用其在大批量晶体管制造方面的专长，开发硅自旋量子比特——在更高温度下运行的、更小的计算设备。除此之外，英特尔的“马脊二号 (Horse Ridge II)”低温量子控制芯片提供了更大的集成度，同时也实现了大批量生产的测试，这有助于商业化发展。

最初的“马脊”控制芯片最初是在2019年开发的。通过操纵和读取量子比特状态，当多个量子比特被用于计算时，马脊 II 可以控制几个门的潜力。

英特尔组件研究部量子硬件总监Jim Clarke表示，马脊二号展示了英特尔量子计算的领导地位，特别是在量子低温控制领域。

“马脊二号进一步简化了量子电路控制，我们预计这一进展将带来保真度的提高和功率输出的降低，使我们向开发‘无流量’的集成量子电路又迈进了一步。”

作为其推进量子计算的一部分，英特尔还在建立一个开发者社区。宾夕法尼亚大学、代根多夫应用技术大学、庆应大学、俄亥俄州立大学和宾夕法尼亚州立大学都获得了英特尔的资助、用于开发量子课程，这些课程将与更多的大学共享，并作为这项工作的起点从而在学术界广泛使用。

在德国慕尼黑，代根多夫理工学院使用英特尔的SDK来探索空气动力学和流体力学问题。2023年年初，代根多夫理工学院还主办了英特尔的量子计算挑战赛。许多材料都研究了使用英特尔量子SDK的量子用例，如图像去噪、现实图像生成和非结构化搜索。额外的测试用户Leidos（信息技术、工程和科学整合与应用的全球领导者）正在探索诸如量子机器学习、材料模拟以及天体物理学中的虫洞和黑洞等应用。

通过SDK 1.0，经典计算开发者可以与量子开发者合作，使用他们熟悉的编程语言。这一SDK 1.0还包括一个量子运行环境，用于执行混合量子经典算法。

英特尔量子SDK为开发者提供了两种用于模拟量子比特的目标后端选择：1）一个高性能的开源通用量子比特模拟器，即英特尔量子模拟器（IQS）；以及2）一个模拟英特尔量子比特电硬件的目标后端，可以对英特尔硅自旋量子比特进行紧凑型模型模拟。来源：英特尔公司

根据开发者的偏好，可以使用通用的或英特尔的硬件后端来模拟量子比特。IQS（英特尔®量子模拟器）是一个高性能的通用量子比特模拟器，它是开源的、高性能的。一个IQS节点可以支持32个量子比特，多个节点可以支持40个以上的量子比特。

使用SDK，用户可以确定量子计算机的系统架构需要哪些功能，来有效和准确地运行算法。该SDK也被英特尔内部用来合作开发量子硬件和软件。作为一个可定制和可扩展的平台，SDK使量子应用开发更加灵活。

英特尔的量子计算项目旨在使设备更简单，成本更低。通过限制复杂性，英特尔量子计算工程师认为他们可以设计出可扩展的系统。

为了变得可扩展，英特尔计划创造可大规模生产的量子计算设备。如今，该公司已经在这方面取得了重大进展。在量子计算领域，英特尔的目标是实现一种能够处理数百亿个晶体管的量子计算机。

（编辑：汽车网）

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