今年1月份的拉斯维加斯CES期间,英特尔率先推出了49量子位的计算芯片,并达成了实际产品交付,这也是全世界首个拥有49量子位的量子计算测试芯片。同时也意味着,人类真正迈出了走向量子计算时代的第一步。
而近日,英特尔宣布其研究人员正在测试一种微小的新型“自旋量子位”芯片,可谓是向量子计算机的发展迈出了新的一步。据悉,这种新型芯片是在英特尔位于俄勒冈州的D1D Fab工厂中制造出来的,它使用了与传统计算机芯片相同的硅制造技术。而制造出的量子计算芯片比铅笔头上的橡皮擦还要小。
量子计算机是传统计算机发展遭遇物理瓶颈之后,最贴近现实可能性的新型计算机。与基于晶体管并需要把数据编码成二进制数字(位)的数字计算机不同,量子计算机利用量子位进行计算,而这些量子位能够同时以多种状态存在,把并行进行大量计算变为可能,从而加快解析时间。从本质上说,量子计算就是并行计算的目标。
英特尔研发的自旋量子位芯片能在量子计算所需的极低温度下运行:约零下460华氏度 (约零下273摄氏度)—— 比太空冷250倍。
自旋量子位芯片不含晶体管(构成当今计算设备基础的开关),而是包含可以容纳一个单电子的量子位(“量子比特”的简称)。同时处于多个旋转状态或其他行为的单电子所带来的计算能力比如今晶体管的大得多,而单电子的行为也是量子计算的基础。
英特尔新的微型自旋量子位芯片的特点有着无限潜力:它的量子位极小——宽约50纳米,只有在电子显微镜下才能看到。而一根头发的直径可以有约1500个量子位通过。这意味着新的英特尔自旋量子位芯片的设计将可以大张旗鼓地进行扩展。未来的量子计算机将包含数千个甚至数百万个量子位,要比当今最快的超级计算机强大得多。