来自微软和澳大利亚悉尼大学的研究人员目前正在开发自己的使用基于CMOS的硅芯片的量子计算系统。互补金属氧化物半导体(CMOS)技术已经用于创建许多不同的计算机组件,因此,开发量子计算机的科学家正在尝试使用这种熟悉的方法代替液态核磁共振或离子阱。
基于硅的量子计算机的概念最初是由研究人员布鲁斯·凯恩(Bruce Kane)于1998年在一篇论文中提出的,但现在科学家们正在想方设法将他的想法变为现实。他们必须克服的最大障碍之一是,CMOS组件通常会散发更多的热量并干扰量子位或量子位。
要使量子位保持凉爽,就需要将它们在接近零的开尔文温度下冷冻,这就是IBM和霍尼韦尔开发的量子计算机目前具有较低的量子位计数的原因。要构建一个具有数百到数千个量子比特的量子计算机,这个问题将需要解决,而且微软似乎正在提出解决方案。
微软和悉尼大学的研究人员最近在《自然电子》杂志上发表了一篇论文,详细介绍了他们如何开发一种芯片,该芯片可以支持数千个量子比特,称为Gooseberry。
微软Chetan Nayak量子硬件总经理在一篇博客文章中解释说,以戴维·赖利(David Reilly)博士为首的团队如何设计出一种解决量子计算散热问题的方法:
“为该平台提供动力的芯片称为Gooseberry,它以100毫开尔文(mK)的功率运行,同时耗散了足够低的功率,从而解决了量子计算机中I / O的几个问题,因此其制冷功率不超过标准商用冰箱的冷却功率。在这些温度下。这回避了将数以千计的电线放入冰箱的过程原本无法克服的挑战。”
同时,研究人员还提出了一个位于量子堆中醋栗上方的低温计算核心,以便中继来自量子层的信息。该内核是通用CPU,其设计为在2 K(而不是100 mK)的更高温度下运行。
Gooseberry及其低温计算核心都仍处于开发阶段,但是一旦公司实际开始生产,我们可能会从Microsoft那里听到更多信息。