Intel Tunnel valt: Team Blue's eerste blik op kwantumprocessors met silicium-spin qubits

Ook al Google en IBM mogen dan wel beweren dat quantum suprematie over traditionele transistorgebaseerde processoren al is bereikt, bevinden kwantumcomputers zich op dit moment in een gecompliceerde situatie. Aan de ene kant is er het potentieel om problemen op te lossen die anders duizenden jaren zouden duren met traditionele CPU's en GPU's aan de ene kant is het potentieel om problemen op te lossen die anders duizenden jaren zouden duren met traditionele CPU's en GPU's inderdaad transformatief voor toekomstige inspanningen, maar aan de andere kant zijn de huidige qubit-aantallen en foutcorrectiemethoden nog steeds niet goed genoeg voor betekenisvolle resultaten. Dit specifieke type kwantumcomputers is behoorlijk omslachtig en vereist grote koelapparatuur om de integriteit van de qubit te behouden bij temperaturen dicht bij het absolute nulpunt. Maar er zijn andere typen qubits die vertrouwen op traditionelere ontwerpen, zoals de qubits die Intel als een betrouwbaar alternatief wil presenteren met zijn nieuwste "Tunnel Falls" siliciumgebaseerde kwantumchips.

Het was slechts een kwestie van tijd voordat Intel zou meedoen aan de kwantumrace. Team Blue verkent echter een ander pad dat gebruik maakt van silicium spin-qubits in combinatie met quantum dot-schakelingen die kunnen worden gefabriceerd via iets dat lijkt op het CMOS-proces. Dit maakt ook een ongelooflijk hoge opbrengst mogelijk. Intel beweert dat het een opbrengst van 95% kan bereiken voor een 300 mm wafer met 24.000 quantum dots.

Een silicium spin qubit lijkt erg op traditionele silicium transistors, zowel qua functie als qua vorm. Met een diameter van slechts 50 nm x 50 nm kunnen silicium spin-qubits tot een miljoen keer kleiner zijn dan de qubits die worden gebruikt in de quantumchips van IBM. Het wordt ook verondersteld coherenter te zijn omdat de informatie wordt gecodeerd op basis van de spineigenschappen van een enkel elektron. Gezien de aanzienlijk kleinere omvang en complexiteit is Intel van plan om het aantal qubits binnen enkele jaren op te schalen naar duizenden en zelfs miljoenen. Op dit moment bevat de meest coherente formatie die Intel aanbiedt slechts 12 qubits, wat aanzienlijk minder is dan IBM's 1121-qubit chip die later dit jaar op de markt komt. Desondanks verwacht Intel tegen 2027 een inhaalslag te hebben gemaakt wat betreft het aantal qubits en de foutcorrectiecapaciteit.

Tunnel Falls is nu beschikbaar als 12-qubit testchip voor academische en R&D-omgevingen, terwijl Intel al werkt aan de volgende generatie versie die volgend jaar op de markt moet komen. Industriële productie op volledige schaal zou tegen het einde van het decennium kunnen plaatsvinden.

Koop de Intel Core i9-13900KF desktop CPU op Amazon