Как правило, в квантовых системах используется электроника комнатной температуры, которая выводится за пределы холодильника с помощью коаксиальных кабелей, подключенных к процессору. В Intel считают, что такой подход неэффективен — с увеличением количества кубитов разработчики вынуждено пересобирают компьютеры, увеличивают энергопотребление, а также повышают тепловую нагрузку. С целью решить эти проблемы компания создала Horse Ridge II на базе маломощной 22-нм технологии Intel FinFET.

Криогенный процессор располагается внутри холодильника и позволяет отказаться от нескольких тысяч кабелей вокруг компьютера. Intel называет переход на Horse Ridge «важным компонентом эволюции квантовых компьютеров» и элементом, который прокладывает путь к коммерциализации систем следующего поколения.

В партнерстве с QuTech и Делфтским техническим университетом Intel построила прототип квантового компьютера на процессоре Horse Ridge и провела серию испытаний. В ходе нескольких рандомизированных тестов разработчики продемонстрировали частотное мультиплексирование с использованием одного и того же кабеля для управления двумя кубитами. Ранее это было невозможно — для каждого кубита использовался отдельный провод. При этом точность в процессе управления составила 99,7% — этот уровень соответствует самым производительным решениям на рынке, сообщили представители Intel.

Intel также «прогнала» на новой машине алгоритм Дойча — Йожи — одну из первых задач, разработанных специально для квантовых компьютеров, с которой не могут справиться традиционные компьютеры. Испытания подтвердили, что технология может быть применена к многокубитным алгоритмам и шумным квантовым устройствам промежуточного масштаба.

«Результаты исследования, проведенного в сотрудничестве с QuTech, демонстрируют, что наш криогенный контроллер Horse Ridge может достичь тех же результатов с высокой точностью, что и электроника при комнатной температуре, за счет управления большим количеством кремниевых кубитов», — заявил Стефано Пеллерано, главный инженер Intel Labs.

В ближайшем будущем продвинутый подход Intel может привести к созданию процессоров, в которых электроника и квантовые чипы будут работать вместе на одном кристалле. Это, в свою очередь, значительно упростит масштабирование квантовых компьютеров и поможет им выполнять больше сложных вычислений.