Intel Supraleitender 17-Qubit Testchip für Quantencomputer

Intel liefert supraleitenden 17-Qubit-Testchip für Quantencomputer aus.
Intel liefert supraleitenden 17-Qubit-Testchip für Quantencomputer aus.

Intel stellt seinem niederländischen Partner QuTech einen supraleitenden 17-Qubit Testchip mit verbessertem Packaging zur Verfügung.

Intel und QuTech arbeiten bereits seit 2015 im Bereich der Quantencomputer zusammen, jetzt hat Intel einen supraleitenden 17-Qubit Testchip an das niederländische Forschungszentrum geschickt. Für den neuen Testchip hat Intel das Packaging erneuert, um die Qubits stabil und einheitlich hinzubekommen. Denn schon kleinste akustische Beeinflussungen können zu Datenverlusten führen. Aber auch die Temperatur spielt eine wichtige Rolle. Diese sollte stets bei etwa 20 mK (Millikelvin) liegen.

Der 17-Qubit Testchip ist in etwa so groß wie eine eine 50-Cent-Münze, mit Gehäuse etwas größer als ein Zwei-Euro-Stück und verfügt über folgende optimierte Designmerkmale:

  • Eine neue Architektur, die für höhere Zuverlässigkeit, bessere thermische Leistung und weniger Beeinträchtigung der Radiofrequenz zwischen den Qubits sorgt.
  • Ein skalierbares Verbindungsschema, das im Vergleich zu mit Drahtbonden verbundenen Chips eine 10- bis 100-fach höhere Input-/Output-Signaldichte für den Chip ermöglicht.
  • Verbesserte Prozesse, Materialien und Konstruktionsentwürfe, die Intels Packaging-Technik skalierbar an integrierte Quantenschaltkreise anpassen, die wesentlich größer sind als herkömmliche Siliziumchips.

Intel und QuTech haben bereits mehrere Erfolge in der Entwicklung von Quantencomputern erzielt – von der Demonstration wichtiger Schaltungsblöcke für ein integriertes kryogenisches CMOS-Steuersystem, über die Entwicklung eines Spin-Qubit-Produktionsablaufs auf Basis von Intels 300-mm-Prozesstechnik, bis zur Entwicklung einer spezifischen Gehäusetechnik für supraleitende Qubits. »Auf Basis von Intels 17-Qubit Testchip können wir uns auf die Kontrolle mehrerer, verbundener Qubits einschließlich entsprechender Messungen konzentrieren. Unser Ziel ist es, ein Schema zur Fehlerkorrektur sowie ein logisches Qubit zu schaffen,« sagt Professor Leo DiCarlo von QuTech.

Die gemeinsamen Bestrebungen von Intel und QuTech gehen über die Entwicklung und Erprobung von supraleitender Qubit-Technik hinaus. Die Zusammenarbeit erstreckt sich über das gesamte Forschungsfeld des Quantencomputings. Dazu gehören Qubit-Geräte ebenso wie die Hardware- und Softwarearchitektur, die für die Steuerung dieser Geräte benötigt wird, sowie Anwendungen im Bereich Quantencomputing. All diese Elemente sind entscheidend, um Quantencomputer Realität werden zu lassen.

Intel arbeitet an verschiedenen Qubit-Typen. Dazu gehören die supraleitenden Qubits, die im neuesten Testchip enthalten sind, sowie weitere Alternativen, etwa sogenannte Spin-Qubits aus Silizium. Diese ähneln einem einzelnen Elektronentransistor, der in vielerlei Hinsicht mit konventionellen Transistoren vergleichbar ist und potentiell mit ähnlichen Fertigungsprozessen hergestellt werden kann.