Intel, devrim niteliğindeki bilgi işlem teknolojisini pratik hale getirmeyi umarak araştırma laboratuvarlarına sunacağı Tunnel Falls adlı bir kuantum işlemci geliştirdi.
Perşembe günü duyurulan Tunnel Falls işlemcisi, kübit adı verilen 12 temel veri işleme öğesini barındırıyor. Bu, yonga üreticisinin sonunda rakiplerini geride bırakacağını umduğu kuantum bilgi işlem donanımı geliştirme girişiminde önemli bir adım.
Intel, rakiplerinin çoğundan farklı olarak, kübitlerini, milyonlarca PC’ye güç verenlerin kuzeni olan bilgisayar çiplerinde barındırılan bireysel elektronlardan yapıyor. Şirket geride kalıyor. IBM, Google, Quantinuum ve IonQ gibi rakipler yıllardır kuantum bilgisayarları sunuyor, ancak Intel, servetini geleneksel çip teknolojisine bağlamanın nihayetinde daha hızlı ilerleme sağlayacağına inanıyor.
Intel Labs kuantum bilgi işlem donanımı direktörü Jim Clarke, “Bana göre, yeni araçlar geliştirmek yerine halihazırda geliştirilmiş araçları kullanmak doğaldır,” dedi. Intel, Oregon’daki D1 fabrikasında kendi kuantum bilgisayar çiplerini yapıyor.
Kendi kuantum bilgisayarınızı satın almayacaksınız, ancak hayatınızı çok doğrudan etkileyebilirler. Teknolojiye yatırım yapanlar arasında daha kârlı yatırımlar arayan finansal hizmetler şirketleri, daha iyi piller umut eden malzeme bilimi araştırmacıları, daha iyi ilaçlar tasarlamaya çalışan ilaç şirketleri ve düşmanların şifreli iletişimlerini kırmaya çalışan hükümetler yer alıyor.
Bu zorluklar, geleneksel bilgisayarların erişemeyeceği noktalardır, ancak kuantum hesaplama, ultra küçüklüğün garip fiziğinden yararlanarak bunların üstesinden gelme potansiyeline sahiptir. Günümüzün kuantum bilgisayarları genellikle pratik değildir ve teknolojinin tam vaadine daha yıllar var, ancak fizikçiler ve mühendisler yıldan yıla istikrarlı bir ilerleme kaydettiler.
Büyük ölçekli üretimde uzman olan Intel, kuantum işleme birimleri veya QPU’lar adını verdiği birçok kuantum yongası oluşturarak işleri hızlandırmayı umuyor. Kuantum bilgi işlem ilerlemesini hızlandırmak için bir ABD hükümet programından yararlanan merkezlerden biri olan Maryland Üniversitesi, Intel makinelerini kullanacak.
Kuantum hesaplama yarışı
Kuantum hesaplamanın dikkate değer bir özelliği, yaklaşımların muazzam çeşitliliğidir. Intel, elektronları kullanıyor ve verileri, bir topuğun dönebileceği iki yöne benzeyen, spin adı verilen kuantum mekanik özelliğiyle depoluyor. IBM ve Google, süper iletken malzemelerden oluşan küçük elektrik devreleri kullanıyor. IonQ ve Quantinuum, bir tuzakta depolanan yüklü atomları manipüle eder. Diğer yaklaşımlar, nötr atomları ve hatta parçacıkların en uçucusu olan fotonu içerir.
Kuantum hesaplama öncüsü ve MIT araştırmacısı Seth Lloyd, daha önceki bir röportajda, yeterince küçük bir ölçekte, kuantum mekaniğinin fiziğe hakim olduğunu ve her şeyin bir kübit haline gelebileceğini söyledi. “Bu, onları hesaplamaya ikna etmek için doğru şekilde masaj yapıp yapamayacağınızla ilgili bir soru.”
Başka bir deyişle, kuantum hesaplama, geleneksel bilgisayar çipi pazarındaki gibi bir at yarışı değildir. Daha çok bir şahin, bir motosiklet ve Olimpik bir sprinter ile yarışan bir ata benziyor.
Intel yaklaşımını seviyor. Clarke, Tunnel Falls’un bugün imalatta olduğunu, ancak şirketin halefini çok yakında “bantlayacağını”, yani tasarımın bittiğini ve bundan sonra modeli tasarlamaya başladığını söyledi. On iki kübit, kullanışlı kuantum bilgisayarları için gerekenin çok küçük bir kısmıdır, ancak Intel, ciddi kuantum bilgisayarları yapmak için gereken yıllar boyunca hızlı gelişme ve sürekli ilerleme için tasarlanmış basit bir yaklaşımla başladı.
Intel’in Tunnel Falls kuantum bilgisayar test çipi bir parmak ucuna tünemiş
Clarke, “Bir sonraki büyük dönüm noktası, birkaç bin kübite sahip olduğumuz zamandır” dedi. Clarke, “Muhtemelen üç, dört yıl, belki beş yıl uzakta,” dedi. “Ve muhtemelen 2030’ların başı veya 2030’ların ortaları, dünyayı değiştirecek bir milyon arşına sahip olmamız.”
Intel, yalnızca QPU’ları değil, her kübiti dış dünyaya bağlayan önemli veri bağlantılarını da tasarlıyor. Günümüzün kuantum bilgisayarları, işlemciye doğru uzanan parlak metal iletişim boruları ile genellikle yüksek teknoloji ürünü avizeler gibi görünür, ancak bu hantal tasarım binlerce veya milyonlarca kübit ile çalışmaz. Intel, kontrol çiplerinin ve çip ara bağlantı teknolojisinin genel bir sistemin gerekli parçaları olacağına inanıyor.
Çok sayıda rakip
Intel’in en büyük rakiplerinden biri olan IBM, halihazırda araştırma ve ticari kullanım için birden fazla 127-qubit kuantum bilgisayar sunuyor ve 433-qubitlik bir makine çalışıyor ve çalışıyor.
IBM’in kuantum bilgi işlem donanımı çalışmalarının lideri Jerry Chow, “Süper iletken kübitleri kullanarak bunu yüzbinlerce kübite ulaştırmak için bir planımız var” dedi. IBM, hataları azaltmak ve makinelerin merkezinde yer alan kübitten kübite bağlantıları iyileştirmek için yeni teknolojileri kanıtlamak üzere tasarlanmış, bir dizi kod adıyla (Egret, Heron, Condor, Crossbill) kuantum bilgisayar yongaları üzerinde çalışıyor. .
Ve ilerleme kaydediyor. Çarşamba günü Nature dergisinin kapağında, 127 kübit Eagle kuantum hesaplama çipinin manyetizma gibi etkiler üreten malzeme fiziğini simüle etmede geleneksel makineleri geride bırakabileceğini gösteren araştırma için gıpta ile bakılan bir yer edindi.
Clarke, Intel’in süper bilgi işlem qubit yaklaşımını denediğini ve reddettiğini söyledi. Döndürme kübitleri, bir süper iletken devreden bir milyon kat daha küçüktür ve şirketin fab adı verilen çip üretim tesisinden geçen her 300 mm’lik silikon gofrete 25.000 tane sığdırmasına olanak tanır. Intel, kuantum yongaları oluştururken bir sorun bulduğunda, kübiti geleneksel yonga üretimine nasıl uyarlayacağını çözer, tersi değil.
Intel’in yaklaşımıyla anlaşmazlık
Bu tür argümanlar başkalarını ikna etmedi. Google, süper iletken kübitlere bağlı kalıyor.
Google yaptığı açıklamada, “Süper iletken kübitler kritik ölçümlerde başı çekiyor. Kuantum süper bilgisayarların geleceği için lider teknoloji olduklarından eminiz.” “Teknolojimizi genel kullanıma yönelik büyük ölçekli, hataları düzeltilmiş makinelere ölçeklendirmek için açık bir yol görüyoruz.”
Ve IonQ İcra Kurulu Başkanı Peter Chapman, Intel’in yaklaşımının pratik, büyük ölçekli kuantum bilgisayarlar için fazla esnek olmadığına inanıyor. Şirketi, yüklü atomları etrafta gezdiren ve farklı kübitlerin hesaplama için birbirleriyle etkileşime girmesine izin veren iyon tuzağı makineleri geliştiriyor. Qubit’leri bir çipin yüzeyine sabitlemenin hesaplamaları büyük ölçüde karmaşıklaştırdığını söyledi.
Chapman, “Geçmişte bilgi işlemde işe yarayan silikon tabanlı işlemciler, kuantum çağı için doğru çözüm değil” dedi.
En iyi yaklaşımla ilgili derin anlaşmazlıklar belki de makineler geliştikçe ve büyüdükçe çözülecektir. Intel’in planları, gezegendeki en karmaşık elektronik cihazlardan bazılarını inşa etme deneyiminden yararlanarak üretim avantajına dayanıyor.
Clarke, “Herkesin arka cebinde böyle bir fab yoktur,” dedi.
Düzeltme, 09:33 PT: Bu hikaye, Intel’in kübit ürettiği parçacıkları yanlış ifade ediyordu. Elektron kullanır.
