تاریخچه‌ی محاسبات کوانتومی شاید به کمتر از یک دهه برسد؛ اما در همین زمان کم، ایده و قدرتی انقلابی را نوید می‌دهد که می‌تواند پردازش‌های آینده را در کسری از ثانیه - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - انجام دهد. کامپوترهای مبتنی‌بر کوانتوم می‌توانند عملکرد - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - پردازشی به‌مراتب بسیار سریع‌تر و دقیق‌تری در‌مقایسه‌با - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - کامپیوترها و ابرکامپیوترهای سنتی ارائه دهند. ایده‌ی اصلی نهفته در کامپیوترهای کوانتومی این است که می‌توان از خواص و قوانین فیزیک کوانتوم برای - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - ذخیره‌سازی و انجام عملیات روی داده‌ها استفاده کرد.
کامپیوترهای - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - کوانتومی با تکیه‌بر ویژگی‌های کوانتوم ذرات زیراتمی، برخی محاسبات را سریع‌تر از کامپیوترهای کلاسیک انجام می‌دهند. در کامپیوترهای سنتی، - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - محاسبات پردازشی در - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - مبنای ۲ انجام میشود و هر بیت در وضعیت خاموش یا روشن قرار می‌گیرد؛ اما واحد اطلاعات کوانتومی، کیوبیت (qbit)، با استفاده از ویژگی‌های مبتنی‌بر کوانتوم می‌تواند وضعیت خاموش و روشن یا هر مقداری بین آن‌ها را ارائه دهد که - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - به آن برهم‌نهی (Superposition) می‌گویند.
بااین‌اوصاف، غول‌های تکنولوژی، ازجمله اینتل و IBM و گوگل برای دستیابی به برتری کوانتومی در حال رقابت هستند؛ زیرا بر - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - این - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - باورند که این پردازش‌ها آینده‌ی صنعت را شکل خواهند داد. حال اینتل تراشه‌ی جدیدی برای پردازش‌های کوانتومی رونمایی کرده است که می‌تواند نقش بسیار مهمی در پیشبرد اهدافش برای تأمین قدرت نسل بعدی کامپیوترهای کوانتومی ایفا کند.
اینتل امروز در رویدادی مجازی که در آزمایشگاهش برگزار شد، نسل دوم تراشه‌های کنترل محاسبات کوانتومی‌اش را معرفی کرد. این تراشه که با نام رمز Horse Ridge II شناخته میشود، نقطه‌ی عطف دیگری برای عملی‌تر‌کردن محاسبات کوانتومی و غلبه‌بر مقیاس‌پذیری محسوب میشود و درواقع، نسل جدید کنترل‌کننده‌ی - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - Horse Ridge به‌حساب می‌آید که سال ۲۰۱۹ - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - معرفی شد. تراشه‌ی جدید تیم آبی توانایی - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - و یکپارچه‌سازی بیشتری برای کنترل کامپیوتر کوانتومی - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - ارائه می‌هد و هدف بلندمدت اینتل برای دستیابی به برتری کوانتومی به‌حساب می‌آید.
محققان اینتل برای دستیابی به بهینگی و درعین‌حال ویژگی‌های پایدار و جدید، این تراشه را برمبنای سیستم-روی-تراشه مقیاس - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - پذیر (به‌اختصار SOC) طراحی کرده‌اند تا در دمای برودتی کار و کنترل الکترونیک را ساده‌سازی کند و اتصالات موردنیاز برای مقیاس‌های ظریف و کار با سیستم‌های بزرگ محاسبات کوانتومی را - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - فراهم کند.
گفتنی است اکثر سیستم‌های محاسبات کوانتومی فقط در دمای نزدیک به انجماد کار می‌کنند؛ اما اینتل می‌کوشد این وضعیت را تغییر دهد؛ ازاین‌رو، تراشه‌ی کنترل جدید باید صدها سیم را از بین ببرد که داخل جعبه‌ی بسیار خنک موسوم به یخچال، کامپیوتر کوانتومی را در خود جای داده است. به‌عبارت‌دیگر، - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - اینتل باید به‌جای استفاده از محفظه‌ی یخچال و تعداد زیادی از سیستم‌های خنک‌سازی، به - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - قابلیت‌های پردازنده کنترل‌کننده‌ی جدید اتکا کند که این امر می‌تواند جهشی بزرگ برای پردازش‌های کوانتومی محسوب شود.
درحال‌حاضر، محققان - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - کوانتوم فقط از تعداد کمی کیوبیت یا بیت کوانتوم (واحد اندازه‌گیری) - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - استفاده می‌کنند که با استفاده از سیستم‌های کوچک‌تر و با طراحی سفارشی، با مکانیسم‌های پیچیده‌ی کنترل و اتصال احاطه شده‌اند. کاربرد محاسبات کوانتومی برای استفاده به‌منظور رفع مشکلات دنیای واقعی، قبل از هر - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - چیز به توانایی مقیاس‌گذاری و کنترل هم‌زمان هزاران - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - کیوبیت و با هماهنگی بسیار بستگی دارد. افزونبراین، افزایش تعداد کیوبیت باعث ایجاد موارد دیگری میشود که ظرفیت و - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - عملکرد سیستم کوانتومی را به چالش می‌کشند.
یکی از این تأثیرات بالقوه می‌تواند کاهش هماهنگی (وفاداری) و عملکرد کیوبیت‌ها باشد. در توسعه‌ی نسل نخست Horse Ridge، اینتل فناوری مالتی پلکسینگ را بهینه‌سازی کرده بود که به سیستم کمک می‌کرد مقیاس و کاهش خطاهای ناشی از تغییر فاز را ایجاد کند. تغییر فاز پدیده‌ای است که می‌تواند هنگام کنترل بسیاری از کیوبیت‌ها در فرکانس‌های مختلف رخ - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - دهد و به برخورد متقابل بین کیوبیت‌ها منجر شود.
مهندسان می‌توانند فرکانس‌های مختلفی که در Horse Ridge استفاده می‌شوند، با دقت تحسین‌کننده‌ای تنظیم کنند و این موضوع به سیستم کوانتومی کمک می‌کند که هنگام کنترل چند کیوبیت با همان خط فرکانس رادیویی (RF) برای ایجاد تغییر - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - فاز، سازگار شود و به‌طور خودکار اصلاح و باعث بهبود قابلیت اطمینان دروازه (ورودی) کیوبیت میشود.
نسل نخست تراشه‌ی Horse Ridge
طبق گفته‌های جیم کلارک، مدیر سخت‌افزار کوانتوم در گروه تحقیقاتی کامپوننت‌های اینتل، محققان اینتل با استفاده از کنترل‌کننده‌ی دمای برودتی موسوم به Horse Ridge II، توانایی دست‌کاری و خواندن حالات کیوبیت و کنترل قابلیت چندین دروازه‌ی موردنیاز برای درهم‌پیچیدن چندین کیوبیت را ایجاد کرده‌اند.
در این رویداد، اینتل به برتری تراشه و مکانیزم جدیدش اشاره و به این نکته اشاره می‌کند که سیستم‌های اولیه‌ی کوانتومی کنونی برای استفاده در دمای اتاق از لوازم - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - الکترونیکی بسیاری، ازجمله کابل‌های کواکسیال استفاده می‌کنند که به تراشه‌ی کیوبیت داخل یخچال رقیق‌شده منتقل می‌شوند. به‌همین‌دلیل، تراشه‌ای که در تصویر بالا می‌بینید، با سیم‌ها و سیستم‌های - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - خنک‌کننده برودتی احاطه شده است. این روش به‌دلیل ابعاد ظاهری، - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - هزینه، - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - مصرف برق و بار حرارتی واحد برودتی، مقادیر زیادی کیوبیت را در نظر نمی‌گیرد و به‌نوعی آن را هدر می‌دهد.
اینتل با استفاده از نسل نخست Horse Ridge و حذف نیاز به چندین قفسه‌ی تجهیزات و هزاران سیم تعبیه‌شده در یخچال به‌منظور کارکرد ماشین کوانتومی، اولین گام مهم را برای رفع این مشکلات برداشت. تیم آبی این ابزارهای حجیم را با سیستم کاملا یکپارچه (SoC) جایگزین - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - و طراحی سیستم را ساده کرده‌اند و با استفاده از تکنیک‌های پیشرفته‌ی پردازش - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - سیگنال برای تسریع زمان نصب و بهبود عملکرد کیوبیت، این امکان را برای تیم مهندسی فراهم می‌کند که با هدف مقیاس‌دهی مؤثر به سیستم کوانتومی، از تعداد بیشتری کیوبیت استفاده کنند.
همان‌طورکه گفته شد، تراشه‌ی Horse Ridge II برپایه‌ی همان نسل اول SoCهای کوانتومی اینتل ساخته شده است و از قابلیت تولید پالس‌های RF برای دست‌کاری وضعیت کیوبیت موسوم به «درایو کیوبیت» بهره - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - می‌گیرد. این دو - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - ویژگی کنترل اضافی را فراهم و زمینه‌ساز ادغام بیشتر کنترل‌های الکترونیکی خارجی SoC را در داخل یخچال برودتی هموار می‌کنند. به‌عنوان مثال، خصیصه‌ای به‌نام «بازخوانی کیوبیت» امکان خواندن وضعیت فعلی کیوبیت را فراهم می‌کند. بازخوانی کیوبیت ویژگی مهمی به‌حساب می‌آید؛ زیرا امکان تشخیص حالت کیوبیت روی تراشه را با تأخیر کم و بدون ذخیره‌ی - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - مقدار زیادی - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - داده فراهم می‌کند؛ بنابراین، باعث صرفه‌جویی در حافظه و قدرت میشود.
میکروکنترلر با استفاده از تکنیک‌های - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - دیجیتال - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - پردازش سیگنال، فیلتر اضافی را روی پالس‌ها اعمال و به کاهش تقابل بین کیوبیت‌ها کمک شایانی می‌کند. ناگفته نماند اینتل Horse Ridge II را با فرایند ساخت ۲۲ - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - نانومتری کم‌مصرف و استفاده - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - از ترانزیستورهای FinFET ساخته است و در دمای ۴ کلوین (منفی ۴۵۲ درجه‌ی فارنهایت) کار می‌کنند. - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - FinFET نوعی خاص - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - از ترانزیستورها محسوب میشود که حالتی سه‌بُعدی دارند و به‌جای یک گیت، از چند گیت بهره می‌برند و کارایی بسیار - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - گسترده‌ای به‌ارمغان می‌آورند. به‌طور‌کلی، سیلیکون چرخش کیوبیت زیربنای تلاش‌های کوانتومی - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - اینتل محسوب میشود و ویژگی‌هایی دارد که می‌تواند به آن‌ها اجازه دهد در دمای ۱ کلوین یا - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - بیشتر کار کنند. فناوری یادشده به‌طور درخورتوجهی مشکلات خنک‌سازی سیستم کوانتومی را کاهش می‌دهد.
اینتل قرار است فوریه‌ی ۲۰۲۱ - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - (بهمن ۱۳۹۹)، اطلاعات تکمیلی را در کنفرانس بین‌المللی مدارهای جامد (ISSCC) ارائه دهد. بااین‌حال در کنفرانس امروز، از پیشرفت در تلفیق فوتونیک با سیلیکون مقرون‌به‌صرفه و با حجم زیاد خبر داد. این پیشرفت‌ها نشان‌دهنده‌ی پیشرفت حیاتی در زمینه‌ی - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - اتصال‌های اپتیکال است که به مشکلات روبه‌رشد درزمینه‌ی مقیاس عملکرد ورودی و خروجی الکتریکی می‌پردازد؛ - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - زیرا حجم بار کاری - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - داده‌ها به‌طور فزاینده‌ای بر ترافیک شبکه در مراکز داده غلبه می‌کند. در رویداد یادشده، - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - اینتل پیشرفت‌هایی درزمینه‌ی بلوک‌های اصلی فناوری ازجمله کوچک‌سازی و زمینه‌ساز هم‌گرایی دقیق‌تر فناوری‌های اپتیکال و سیلیکون را نشان داد.
صنعت محاسبات به‌سرعت در حال نزدیک‌شدن به محدودیت‌های عملی در عملکرد الکتریکی ورودی و خروجی است. ازآنجاکه - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - تقاضای پهنای - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - باند برای محاسبه مرکز داده دائما افزایش می‌یابد، ورودی و خروجی‌های الکتریکی برای هم‌گام‌سازی مقیاس‌بندی نمی‌شوند؛ درنتیجه دیواری درمقابل قدرت ورودی و خروجی را ایجاد کرده است که به محدودشدن عملیات محاسباتی منجر میشود.
اکنون اینتل برای رفع این مشکل امیدوار است با واردکردن مستقیم ورودی و خروجی اپتیکال به سرورها و بسته‌های تراشه، بتواند این سد را برطرف و به داده‌ها کمک کند مؤثرتر حرکت کند. افزونبراین، اینتل پیشرفت مهمی در بلوک‌های سازنده‌ی مواد را نشان داد که تولید نور، تقویت، ردیابی، مدولاسیون، مدارهای رابط مکمل - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - نیمه‌رسانای اکسید فلز (CMOS) و - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - یکپارچه‌سازی بسته‌ها را شامل میشود و همگی برای دستیابی به فوتونیک یکپارچه ضروری به‌حساب می‌آیند.
نمونه اولیه‌ای که در این رویداد نشان داده شد، شامل اتصال فشرده فناوری‌های فوتونیک و CMOS است که به‌عنوان اثبات - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - مفهوم ادغام کامل فوتونیک نوری در آینده با - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - سیلیکون محاسبات هسته‌ای عمل می‌کند. همچنین، اینتل تعدیل‌کننده‌های micro-ring را به‌نمایش گذاشت که هزار برابر کوچک‌تر از اجزای سنتی هستند. اندازه‌ی بزرگ و هزینه‌ی تعدیل‌کننده‌های سیلیکون متداول مانعی برای واردکردن فناوری اپتیکال روی بسته‌های سرور است که به ادغام صدها - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - نسخه از این دستگاه‌ها نیاز دارند. گفتنی است نتایج ترکیبی به‌دست‌آمده‌ی کنونی راه را برای کاربرد گسترده‌ی فوتونیک سیلیکون به‌منظور استفاده‌ی فراتر در لایه‌های بالای شبکه به داخل سرور و بسته‌های سرور آینده هموار می‌کند.
دیدگاه شما کاربران زومیت درباره‌ی نسل دوم تراشه‌های کنترل‌کننده‌ی محاسبات کوانتومی اینتل چیست؟
- تلفن نمایندگی فریزر الجی در منزل - سرویسکار یخچال فریزر بکو در منزل - سرویسکار یخچال وایت هاوس در منزل - تعمیرات یخچال ساید کنوود در منزل - تعمیر ساید بای ساید الجی در منزل - خدمات ساید بای ساید الجی در منزل - تعمیرکار یخچال ساید مای تگ قدیمی - تعمیرات یخچال ساید سامسونگ قدیمی - شماره تعمیرکار فریزر اسنوا قدیمی - نمایندگی یخچال فریزر بوش در منزل - تعمیرات فریزر وستینگهاوس در منزل - تعمیرکار یخچال ساید ویرپول قدیمی - تعمیرات یخچال ساید تکنوگاز قدیمی - خدمات یخچال فریزر ویرپول در منزل - نمایندگی رسمی یخچال ویرپول قدیمی - تعمیر یخچال دوقلو ویرپول در منزل - سرویسکار یخچال دوقلو اسنوا قدیمی - سرویسکار ساید بای ساید بوش قدیمی - تعمیرگاه مجاز یخچال فریزر آرچلیک - شماره تعمیرکار یخچال فریزر اسنوا - نمایندگی یخچال بالا پایین مای تگ - تلفن نمایندگی یخچال فریزر آرچلیک - تعمیرکار یخچال فریزر بوش در منزل - نمایندگی رسمی یخچال مابه در منزل - تلفن نمایندگی یخچال ویرپول قدیمی - تعمیرکار یخچال دوقلو دوو در منزل - شماره تعمیرکار یخچال بوش در منزل - نمایندگی یخچال فریزر دوو در منزل - نمایندگی رسمی یخچال دوقلو آرچلیک - تلفن نمایندگی یخچال دوقلو آرچلیک - نمایندگی یخچال بالا پایین آرچلیک - سرویسکار یخچال بالا پایین مای تگ - نمایندگی یخچال دوقلو دوو در منزل - نمایندگی رسمی یخچال دوقلو مای تگ - نمایندگی یخچال ساید ویرپول قدیمی - تعمیر ساید بای ساید ویرپول قدیمی - سرویس یخچال دوقلو ویرپول در منزل - خدمات یخچال دوقلو ویرپول در منزل - تلفن نمایندگی فریزر ویرپول قدیمی - تعمیرکار یخچال بالا پایین آرچلیک - خدمات ساید بای ساید ویرپول قدیمی - 
