Warum ist es wichtig? Die Massenproduktion von Quantencomputern könnte unsere Sicht auf traditionelles Silikon grundlegend verändern. Quantentechnologien müssen zwar keine herkömmliche Hardware ersetzen, ermöglichen jedoch die Lösung vieler schwieriger Probleme, die sonst unverständlich wären.

Im vergangenen Jahr konnte Intel mehrere Schritte zur Kommerzialisierung des Quantencomputers unternehmen. einer 17 Qubit supraleitender Chip Sein CEO Brian Krzanich demonstrierte auf der CES 2018 einen Testchip mit 49 Qubits.

Im Gegensatz zu früheren Quantenversuchen bei Intel konzentriert sich dieser neueste Satz von Wafern eher auf Spin-Qubits als auf supraleitende Qubits. Diese Sekundärtechnologie ist noch einige Jahre hinter den supraleitenden Quantenbemühungen zurück, kann jedoch leichter skalierbar werden.

In Zukunft kann Intel jetzt bis zu fünf Siliziumwafer mit 26 Qubit-Quantenchips pro Woche produzieren. Dieser Erfolg bedeutet, dass Intel die Anzahl der verfügbaren Quantengeräte drastisch erhöht hat und die Anzahl der Qubits in den kommenden Jahren kontinuierlich erhöhen könnte.

An Interview Jim Clarke, Intels Quantenhardware-Direktor, enthüllt, dass die derzeitige Technologie, die in der Produktion in kleinem Maßstab eingesetzt wird, möglicherweise über 1000 Qubits erreichen könnte. Die Einschränkungen der Expansion und Kontraktion infolge von Temperaturschwankungen verhindern, dass Ingenieure einfach die Anzahl der Qubits auf einem Chip erhöhen.




Gegenwärtig besteht jeder Wafer aus Quantenpunkten, die sorgfältig geschnitten werden müssen, so dass jeder Chip die entsprechende Anzahl von Qubits ergibt. Aufgrund von Unvollkommenheiten und physikalischen Einschränkungen können fertige Chips zu 3, 7, 11 oder 26 Qubits führen.




Unabhängig davon, welche Art von Quantencomputer überlegen ist, möchte Intel eine Architektur schaffen, die mehr als 1 Million Qubits skalieren kann. Dies ermöglicht die Verwendung derselben Grundstruktur, jedoch mit verbesserten Qubit-Überstunden, ohne dass bei jedem neuen Quantendurchbruch ein Quadrat zurückgegeben werden muss.




Laut Clarke "ist es nicht unangemessen, in 5 Jahren 1000 Kuba zu haben." Er vergleicht die Zeit zwischen der weltweit ersten integrierten Schaltung und dem 4004-Prozessor von Intel, der nur 2.500 Transistoren enthält. Stellen Sie sich vor, Sie wären in den 1960er Jahren in Bezug auf die Quantentechnologie zurück. Clarke glaubt, dass Intel in 10 Jahren 1 Million Qubits erreichen könnte, sagt aber, dass er diesbezüglich ein wenig optimistisch sein könnte.




Eine der Herausforderungen, die noch angegangen werden müssen, sind die extrem kalten Temperaturen, die für den Betrieb von Quantenprozessoren erforderlich sind. Da die Temperaturen so nahe wie möglich am absoluten Nullpunkt gehalten werden müssen, müssen die Fähigkeiten eines Quantencomputers viel größer sein als bei herkömmlichem Silizium, um kostengünstig zu sein. Im Einzelnen sind Quantenprozessoren nicht die am wenigsten energieeffizienten, können jedoch ihre Leistung exponentiell steigern. Mit fortschreitender Technologie wird ihre Nützlichkeit mit der Zeit rapide zunehmen.

Was Intel und seine Konkurrenten im nächsten Jahrzehnt erreichen werden, wird erst im Laufe der Zeit verstanden. So wie Moores Gesetz unsere Gesellschaft beeinflusst, kann Quantencomputer eine der nächsten grundlegenden Änderungen sein, wenn wir uns die Computertechnologie ansehen.