英特爾量子計算芯片讓量子計算從科幻逐步成為現實
2018-09-20 10:23:11 intel1959年，美國理論物理學家理查德·費曼（Richard Feynman）提出利用量子效應進行計算的概念。但直到最近幾年，量子計算機更像是科幻小說而不是現實，更多是物理實驗而不是商業機會。
現在，一場制造商業上可行的量子計算機的競賽已經開始。作為英特爾研究院量子應用與架構總監，Anne Matsuura博士領導的研究團隊正在開發運行于量子處理器芯片上的計算機系統——算法、軟件、應用、架構——以及這種計算機可能的形態。
Anne Matsuura博士手持一個充滿自旋量子位的英特爾晶圓
Anne在斯坦福大學獲得物理學博士學位，最初是一名高溫超導研究人員，擁有十余年跨學科研究的經驗。2015年，英特爾宣布了一筆為期10年的5000萬美元投資，與荷蘭研發合作伙伴QuTech攜手推進量子計算的研究。QuTech是一家由荷蘭代爾夫特大學參與創立，主攻量子計算和量子網絡的領先研究機構。由此，Anne經常往返于美國和荷蘭，與QuTech的量子物理學家進行交流。
今年1月，英特爾宣布已經向QuTech交付了首個49量子位量子計算測試芯片，研發代號為“Tangle Lake”。
同時，英特爾也在研究自旋量子位，其在硅片上運行，可以克服一些量子計算從研究到實用的障礙。相對于超導量子位，自旋量子位可以在較高的溫度下運行。英特爾和QuTech正在探索自旋量子位在更高溫度下運行，并獲得積極的成果，自旋量子位比超導量子位的運行溫度最多高1K（或熱50倍）。
這方面，英特爾取得了重要進展。英特爾的研究人員正在測試一種微小的新型“自旋量子位”芯片，它是在英特爾位于俄勒岡州的D1D Fab工廠中制造出來的，使用了英特爾用以制造數十億傳統計算機芯片相同的硅制造技術。這也是目前英特爾制造出的最小的量子計算芯片，比鉛筆頭上的橡皮擦還要小。
Anne和她的研究團隊正在攻克艱巨的挑戰，以設計出可以采用量子芯片的系統。她說：“你無法簡單地拿起量子處理器芯片就插入一個通用量子計算系統，因為相關的生態系統并不存在。英特爾必須開發出整個系統。”這意味著承載算法、軟件、架構、應用、量子處理器以及很多尚未被發明出來的其它組件的整個系統。
在Anne和其他量子專家看來，量子計算機的發展至少還需要大約十年時間，“量子計算是個長期項目，但它有實現計算革命的潛力，并將對世界產生深遠的影響”。
