A Intel anunciou o próximo passo em seu caminho para o quantum com o lançamento de seu mais recente chip quântico, um chip de 12 qubits baseado em silício que a empresa está chamando de “Tunnel Falls“. Não, não, tudo bem, você pode manter esses dólares em sua carteira: a Intel ainda não está na fase de comercialização. Em vez disso, Tunnel Falls deve ser um chip de teste de pesquisa: ainda é um trampolim para o Quantum real Unidades de processamento do futuro Esperançosamente, elas serão mais parecidas com o Tunnel Falls da própria Intel do que com a tecnologia de “computação quântica” baseada na Amazônia do Irã.
“Tunnel Falls é o chip spin qubit de silício mais avançado da Intel até hoje e se baseia nas décadas de experiência em design e fabricação de transistores da empresa. O lançamento do novo chip é o próximo passo na estratégia de longo prazo da Intel para construir um sistema de computação quântica comercial full-stack. Embora ainda existam questões e desafios fundamentais que devem ser resolvidos ao longo do caminho para um computador quântico tolerante a falhas, a comunidade acadêmica agora pode explorar essa tecnologia e acelerar o desenvolvimento da pesquisa”. diz Jim Clarke, diretor de Quantum Hardware da Intel.
Embora possa ser decepcionante saber que Tunnel Falls é apenas um chip de teste de pesquisa, também é uma necessidade frequentemente negligenciada para qualquer nova tecnologia. Antes que qualquer trabalho possa ser feito nos computadores quânticos do futuro, os algoritmos, o aprendizado e o como fazer devem ser iniciados hoje. Um problema com isso é a dificuldade em produzir hardware de computação quântica; há uma razão para um número tão pequeno de grandes empresas – da Intel à Microsoft, IBM, IonQ e Google – estarem desenvolvendo ativamente hardware de computação quântica.
No entanto, é exatamente aqui que a estratégia da Intel de usar qubits de spin de silício compensa: é uma tecnologia de computação quântica que pode ser construída com base nos anos de experiência em fabricação de chips da Intel, aplicando seu conhecimento sobre quais alavancas mover para melhorar as taxas de rendimento. Na verdade, a Intel diz que a fabricação do Tunnel Falls alcançou uma taxa de rendimento de 95% com uniformidade de tensão semelhante aos chips fabricados sob o processo CMOS mais comum. De acordo com a empresa, um único wafer de 300 mm fornece 24.000 chips de teste de pontos quânticos com um rendimento de 95%.
“Cada dispositivo qubit é essencialmente um transistor de elétron único, o que permite à Intel fabricá-lo usando um fluxo semelhante ao usado em uma linha de processamento lógico de semicondutor de óxido de metal complementar (CMOS) padrão”.
Com essa estratégia, vêm alguns benefícios de escalabilidade esperados: a Intel tem uma das maiores fábricas de semicondutores do mundo. Com ferramentas e investimentos adequados, a empresa pode ter um trunfo na manga para aumentar rapidamente a fabricação de QPU: primeiro, para fins de educação, pesquisa e desenvolvimento; e, finalmente, para produção industrial em grande escala.
A escolha de qubits da Intel combina extremamente bem com a fabricação de transistores de ponta – um dos qubits do Tunnel Fall é aproximadamente do tamanho de um transistor. Isso por si só o torna até 1 milhão de vezes menor do que outros designs de qubit; e o fato de os qubits de spin de silício – onde a informação (0/1) é codificada de acordo com as propriedades de spin (para cima/para baixo) de um único elétron – se revelar uma das menores variações possíveis de qubits certamente também ajudará a empresa em amontoar os muitos milhares – ou milhões – deles conforme necessário para desbloquear o potencial do quantum.
O Tunnel Falls da Intel destina-se a adicionar combustível aos esforços de pesquisa atuais, com a parceria da empresa com o Laboratory for Physical Sciences (LPS) da Universidade de Maryland, College Park’s Qubit Collaboratory (LQC), um Centro de Pesquisa em Ciências da Informação Quântica (QIS) de nível nacional. Parte dessa colaboração fará com que a Intel participe do programa Qubits for Computing Foundry (QCF) – associado ao Escritório de Pesquisa do Exército dos EUA – para fornecer o novo chip quântico da Intel para laboratórios de pesquisa.
A Intel é inflexível ao dizer que acredita que os qubits de spin de silício são superiores a outras tecnologias. Mas é claro que essa análise tem todo o peso da própria Intel: que empresa não tentaria extrair tanto valor da tecnologia e do conhecimento que já possui?