インテルはありふれたシリコンを量子コンピューティングの驚異的な素材に変えようとしている

世界最大のチップメーカーが、巨大なパワーを持つコンピュータへの新しい道を見ている

チップメーカーのインテルは、量子の奇妙な性質をうまく利用することで膨大な処理能力を提供できる計算機、量子コンピュータの製造競争は現実の戦いとなることに賭けている。

競合他社のIBM、Microsoft、Googleは、今日のコンピュータのデータを扱う量子コンポーネントとは異なる量子コンポーネントを開発しています。 しかし、インテルは、活躍中の既存のコンピュータ、すなわちシリコン・トランジスタをこの作業に適合させようとしている。

インテルは、オレゴン州ポートランドにある量子ハードウェアエンジニアチームを持っており、昨年設立された5,000万ドルの助成金の下で、オランダの研究者とTUデルフトのQuTech量子研究所で共同研究を行っています。 今月、インテルのグループは、量子コンピュータに必要な超高純度のシリコンを、チップ工場で使用される標準的なウェーハに重ねることができると報告した。

この戦略により、インテルは量子コンピュータに必要な基本コンポーネントが分かっているため、量子ビットを扱う業界や学術グループの中では奇妙なものになっています。 他の企業は、超電導回路から作られたいくつかの量子ビットを使ってプロトタイプチップ上でコードを実行することができます(「Google’s Quantum Dream Machine」を参照)。 シリコンキュビットはまだまだ進歩していません。

しかし、量子コンピュータは、広く有用であるためには、数千または数百キュビットの量子ビットを持つ必要があります。 Intelの量子ハードウェアディレクターとしてのプロジェクトを率いるJim Clarkeは、シリコンの量子ビットはその点に到達する可能性が高いと主張している(Intelも超伝導量子ビットに関するいくつかの研究を行っているが)。 シリコンの利点の1つは、数十億個の同一のトランジスタを備えた従来のチップを製造するための専門知識と設備が、シリコンキュビットを完成させ、スケールアップする作業を迅速に進めることができるということです。

インテルのシリコン量子ビットは、既存の商用チップのトランジスタの修正版の中に閉じ込められた単一電子の「スピン」と呼ばれる量子特性のデータを表す。 「最良のトランジスタを作れば、材料やデザインの変更がいくつかあっても、最良のキュビットを作ることができれば幸いです」とクラーク氏は語ります。

シリコン量子ビットを扱うもう一つの理由は、超伝導同等物よりも信頼性が高いことです。 それでも、すべてのキュビットは非常に弱い量子効果を使ってデータを処理するため、エラーが発生しやすくなります(「Googleの研究者が量子コンポーネントをより信頼できるものにする」を参照)。

オーストラリアのニューサウスウェールズ大学でシリコンキュビットを研究しているAndrew Dzurakは、インテルが材料の企業UrencoとAir Liquideと共同で開発した標準的なチップウェーハのシリコンキュビットを実験するのに役立つ新しいプロセスが研究のスピードアップに役立つだろうと述べています 。 「数十万キロビットに達するためには、信頼性の高いエンジニアリングが必要であり、それは半導体産業の特徴です。

超伝導量子ビットを開発する企業も、既存のチップ製造方法を使用してそれらを製造する。 しかし、結果として得られるデバイスはトランジスタよりも大きく、それらを大量に製造してパッケージ化するためのテンプレートはない、とDzurakは述べている。

Chig Rigetti、GoogleとIBMが開発しているのと同様の超電導キュビットを研究しているRigetti Computingの創設者兼CEOは、これが課題であることに同意します。 しかし、彼は、彼が選んだ技術の先頭は、問題に取り組むために十分な時間とリソースを必要とすると主張している。

GoogleとRigettiは、ほんの数年で化学技術や機械学習の問題にも役立つ特定の問題について従来のコンピュータよりも劇的に優れた数十または数百キュビットの量子チップを作ることができると述べています。

参照:

https://www.technologyreview.com/s/603165/intel-bets-it-can-turn-everyday-silicon-into-quantum-computings-wonder-material/