英特爾發佈最新量子研究芯片“Tunnel Falls”

英特爾宣佈推出最新的量子研究芯片“TunnelFalls”，該芯片具備12個硅自旋量子比特，並將提供給量子研究社區。該公司正與馬里蘭大學物理科學實驗室（LPS）合作，後者是國家級量子信息科學（QIS）研究中心，致力於推動量子計算的研究。

據英特爾量子硬件業務總監Jim Clarke表示，TunnelFalls是迄今爲止英特爾最先進的硅自旋量子比特芯片。它充分借鑑了英特爾數十年的晶體管設計和製造專業知識，是英特爾在構建全棧商用量子計算系統長期戰略的下一步。爲構建TunnelFalls芯片，英特爾採用了EUV（極紫外）光刻、等離子蝕刻、CMP（化學機械拋光）以及大規模193nm光刻工藝。

在硅自旋量子比特中，信息（0/1）通過單個電子的自旋（上/下）來編碼。由於硅自旋量子比特本質上是單電子晶體管，英特爾能夠採用與標準CMOS（互補金屬氧化物半導體）邏輯生產線相似的流程來製造。在英特爾看來，這使得硅自旋量子比特相較於其他量子比特技術更具優勢。硅自旋量子比特的尺寸接近一個晶體管，約爲50x 50 nm，比其他類型的量子比特小100萬倍，並且有望更快地進入量產階段。

據英特爾介紹，TunnelFalls芯片的良率已經達到95%，實現了與CMOS邏輯製程接近的電壓均勻性（voltageuniformity），每塊晶圓上可以實現超過24000個量子點。此外，英特爾還在軟件方面進行了相關規劃，努力實現全棧式路線，包括自研軟件開發工具包（SDK）、基於LLVM架構的C++編譯器和系統軟件工作流程。

英特爾還計劃基於Tunnel Falls的製造經驗，研發下一代量子芯片，並計劃於2024年發佈。