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Horse Ridge: Intel will Quantencomputer vereinfachen

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intelIntel hat den ersten Chip vorgestellt, der die kryogenische Kühlung eines Quantencomputers vereinfachen soll und damit die Entwicklung von Quanten-Computern beschleunigen soll. Der Horse Ridge getaufte Chip wurde von QuTech, einer Partnerschaft zwischen der TU Delft und der TNO (Netherlands Organization for Applied Scientific Research), entwickelt. Gefertigt wird er in 22 nm im bekannten FinFET-Verfahren.

Intel investiert wie viele andere Unternehmen derzeit kräftig in Quanten-Computer. Erst kürzlich wurde ein "Durchbruch" in diesem Segment vermeldet, der sich bei genauer Betrachtung als Spezialfall herausstellt und der eben doch keinen echten Durchbruch darstellt. Jim Keller, aktuell bei Intel als Chipdesigner angestellt, erzählt auf die Frage, ob Quantencomputer die Zukunft sind, immer gerne die Geschichte eines befreundeten Entwicklers, der an Quantencomputern forscht und der sich selbst die Frage stellt, ob diese kein Betrug sind. Noch immer sind die Ergebnisse in Entwicklung nicht ganz eindeutig. Aber wie gesagt, dies hält viele große Unternehmen nicht davon ab weiter an der Technologie zu arbeiten. So investiert Intel in Spin Qubits, die bei höheren Temperaturen arbeiten können. Die extreme Kühlung ist einer der Faktoren, der die Quantencomputer so aufwendig macht.

Die Komplexität solcher Systeme bedeutet auch, dass jeder einzelne QuBit gesondert angesteuert werden muss. Daher sind Quantensysteme auch noch nicht über mehrere Dutzend QuBits hinaus gewachsen. Bei Horse Ridge handelt es sich um einen SoC, der eben genau hier ansetzt und das Signal Processing übernimmt. Er soll Systeme in der Komplexität aktueller Quantencomputer ebenso vereinfachen wie den Aufbau kleinerer Systeme, die dann kosteneffektiv in der Forschung eingesetzt werden können.

Finden die Auswertung und das Processing der Signale sonst außerhalb der kryogenen Systems statt, soll Horse Ridge so nahe wie möglich am eigentlichen QuBit eingesetzt werden. Er ist als RF-Prozessor konzipiert und soll die QuBits bzw. deren Signale kontrollieren. Vorprogrammierte Instruktionen werden von ihm in elektromagnetische Mikrowellenpulse umgewandelt, welche den Status des QuBits verändern. Horse Ridge ist dazu ausgelegt bei gerade einmal 4 K, also vier Kelvin über dem absoluten Nullpunkt, zu funktionieren. Derzeit arbeiten Quantencomputer bei mehreren Millikelvin über Null. Selbst bei eine Betrieb bei 1 K wäre ihre Betrieb schon deutlich einfacher. Genau dies soll Horse Ridge ermöglichen.

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