Intel производит чип Tunnel Falls на 300-мм пластинах на своей фабрике D1. Это 12-кубитное устройство использует передовые технологии промышленного производства транзисторов Intel, включая литографию в экстремальном ультрафиолете (EUV). В кубитах на основе кремния информация кодируется направлением вращения (спином) электрона. Каждое кубитное устройство представляет собой электронный транзистор, что позволяет изготавливать его с использованием технологии, аналогичной стандартным CMOS-линиям на основе комплементарных оксидов металлов и полупроводников.
Чипы Tunnel Falls обеспечивают высокую эффективность — около 95% всех чипов на пластине рабочие. Каждая 300-мм пластина способна дать более 24 000 функциональных квантовых чипов. Гибкость конфигурации позволяет создавать чипы с числом кубитов от 4 до 12, которые могут быть использованы независимо друг от друга или вместе в одной операции, в зависимости от требований исследователей.
Intel утверждает, что кремниевые спиновые кубиты лучше других типов кубитов из-за их совместимости с передовыми транзисторами. Размер кубитов составляет приблизительно 50 × 50 нм (как у транзистора), что в миллион раз меньше, чем у других типов кубитов. Такие кубиты могут стать платформой с наибольшим потенциалом для масштабирования квантовых вычислений.
Intel отправит процессоры Tunnel Falls в несколько университетов и лабораторий. Университеты Мэриленда, Рочестера, Висконсина и Национальная лаборатория Сандия будут первыми, кто получит новый чип. Устройство позволит ученым напрямую сравнивать различные кодировки кубитов и разрабатывать новые режимы работы, что позволяет внедрять различные квантовые операции и алгоритмы в многокубитном режиме и ускорять скорость обучения в квантовых системах на основе кремния. Компания также планирует дать доступ разработчикам и исследователям к своему набору инструментов Intel Quantum Software Development Kit (SDK) в этом году через облако Intel Developer Cloud. Цель компании — подключить Quantum SDK к реальному оборудованию.
Однако использование процессора по-прежнему требует подключения отдельных чипов к печатной плате и понижения температуры почти до абсолютного нуля градусов в системе охлаждения. В конечном итоге это может стать проблемой в тестировании.
Хотя в Tunnel Falls всего дюжина кубитов, Intel прогнозируют, что к 2027 году процессор получит тысячи кубитов. Это не слишком далеко от ожиданий компании, которая лидирует по количеству кубитов сейчас — IBM. В отличие от IBM, кубиты Intel достаточно малы, чтобы их можно было разместить на одном чипе. В 2024 году компания обещает преемника Tunnel Falls. Количество кубитов в этом чипе покажет, как быстро масштабируется технология Intel.
