金磊 發自 美國圣何塞(sai)

量子位 | 公眾(zhong)號 QbitAI

“關鍵在于質(zhi)量，而不是數量。”

這就是芯片巨頭(tou)英特爾研究院院長Rich Uhlig，在Innovation 2023中對于量(liang)子計算給出(chu)的最新觀點。

在(zai)“數量”上(shang)，從目(mu)前量子(zi)計算整體(ti)產業發(fa)展來看，英(ying)特爾確(que)實并(bing)不占(zhan)優勢，畢(bi)竟目(mu)前許多系統(tong)的量子(zi)比特數量大(da)約在(zai)幾十到幾百(bai)個之間。

而在這次(ci)大會中CEO基(ji)辛格展示(shi)的Tunnel Falls量(liang)(liang)子(zi)處(chu)理器(qi)（今年6月份已(yi)發布），其擁有(you)的量(liang)(liang)子(zi)比特數(shu)量(liang)(liang)僅為12。

雖然(ran)數量(liang)上(shang)的(de)現狀(zhuang)如此，但英特爾能夠說出剛才那句話也是有(you)底氣在的(de)。

因為(wei)它在量(liang)子計(ji)算上的(de)路數還真是(shi)有點“不走尋常”的(de)感覺，用首席技術官Greg Lavender的(de)話來說就是(shi)：

我們(men)是唯一一家致力于硅量(liang)子比(bi)特(te)(te)的公司，我們(men)不僅使用了(le)熟(shu)悉的工藝和(he)材料，還進行了(le)創新性的調整(zheng)，以(yi)創造(zao)出領先的量(liang)子比(bi)特(te)(te)。

據了解，這(zhe)是一種采(cai)用(yong)了更接近傳統(tong)微處理器制(zhi)造的技術，可以(yi)利用(yong)硅芯片(pian)中的電(dian)子來記錄量(liang)子比特的狀態。

基辛格在現場所展示的(de)(de)，便是采用(yong)這種(zhong)技術，鑲(xiang)嵌了(le)Tunnel Falls處理(li)器的(de)(de)300毫米(mi)硅晶(jing)圓，總共容納了(le)24000個量子(zi)比特。

不僅如(ru)此，在與(yu)Rich Uhlig的交(jiao)流過(guo)程中，他還透露英特爾在量子計算(suan)上(shang)正在開(kai)展另一個(ge)技術：

我們構建了一(yi)個可以在非常低溫(wen)下(xia)運行的量子控制(zhi)芯片，被稱(cheng)為“Horse Ridge”。

它可(ke)以在低(di)溫環境(jing)下(xia)實現對(dui)量(liang)(liang)子(zi)系統的(de)有效控制，并操縱和讀取量(liang)(liang)子(zi)位狀態，控制多個(ge)量(liang)(liang)子(zi)位糾纏(chan)所需的(de)多個(ge)量(liang)(liang)子(zi)門。

我(wo)們認為這將是實(shi)現量子(zi)(zi)計算規模化的(de)關鍵(jian)因素(su)，使量子(zi)(zi)比特在未來能夠進一步擴展。

那么接踵而至的一個問題便是，英特爾(er)如此的路數，在量子計算領域(yu)能否實現彎(wan)道超車？

其實，若是用“以史(shi)為鑒”的方式來看待(dai)這(zhe)個問題，答案(an)便可(ke)一目了(le)然。

英(ying)特爾許多探索性的(de)未來技術都來自(zi)成立(li)于1989年的(de)英(ying)特爾研(yan)究(jiu)院(yuan)，由現任CEO基辛格一手操辦。

現(xian)如今，英特爾(er)的探(tan)索邏輯已經形成了“發(fa)現(xian)”（Seek）、“解決”（Solve）和(he)“推(tui)廣(guang)”（Scale）這樣一種模式(shi)。

對于“發現”的(de)理解，是(shi)(shi)不局限(xian)于英特爾(er)(er)內部(bu)、與大學(xue)等合作(zuo)伙伴建立豐(feng)富的(de)關系(xi)網絡；不只(zhi)是(shi)(shi)資助研究，更是(shi)(shi)讓英特爾(er)(er)的(de)研究人員與他們的(de)合作(zuo)者共同參與研究、一起(qi)發表論文等。是(shi)(shi)一種互相(xiang)學(xue)習的(de)過(guo)程。

此外，英特(te)爾還和(he)其它研究機構(gou)展開(kai)合(he)作，積極地“走出”英特(te)爾，去開(kai)拓(tuo)視野。

在(zai)解決英特(te)爾認為(wei)值(zhi)得解決的(de)問題(ti)時(shi)，研究院傾(qing)向于采取(qu)跨學科方法，涵蓋從集(ji)成電路衍生的(de)各種領(ling)域。正如Uhlig所(suo)述：

我們有(you)集成電路研(yan)究(jiu)員(yuan)(yuan)，有(you)為(wei)未來CPU、GPU和加速器做微型架構的(de)研(yan)究(jiu)員(yuan)(yuan)，也有(you)負責(ze)系統軟件研(yan)究(jiu)、編程系統和編譯(yi)器的(de)研(yan)究(jiu)員(yuan)(yuan)。

我們(men)研(yan)究工(gong)作負(fu)(fu)(fu)載(zai)(zai)(zai)，比如AI工(gong)作負(fu)(fu)(fu)載(zai)(zai)(zai)是(shi)大(da)家都(dou)在關注(zhu)的領域(yu)，但這不是(shi)唯一，還有(you)很(hen)多其(qi)它新興的工(gong)作負(fu)(fu)(fu)載(zai)(zai)(zai)，我們(men)都(dou)在緊跟前沿。

在所有這(zhe)(zhe)些研究當中，我們(men)會建立技術原型(xing)，采(cai)用(yong)系統(tong)視角，做硬件和軟件。我們(men)盡量把概念向前推(tui)進，這(zhe)(zhe)樣我們(men)就有信心，當這(zhe)(zhe)些概念進入規模化階段時能夠走(zou)向成功。

我(wo)們不是(shi)象牙塔，我(wo)們分布在全球各(ge)地，與業務部(bu)門(men)和產品(pin)團(tuan)隊毗鄰而坐。從項目開始初期直到(dao)項目結束，都是(shi)共同協作完(wan)成，就問(wen)題陳述、方法(fa)和需要交付的(de)(de)內容等問(wen)題達成一致。這也是(shi)我(wo)們最(zui)終能夠成功將研究項目轉(zhuan)化(hua)為產品(pin)的(de)(de)關鍵所在。

并且Uhlig還強調，當(dang)研究院(yuan)準備好(hao)擴(kuo)大規(gui)模(mo)(mo)時，會(hui)借助英特(te)爾的(de)力(li)量、強大的(de)執行能(neng)力(li)來擴(kuo)大他們的(de)產(chan)品(pin)規(gui)模(mo)(mo)，使其達到數(shu)千萬，甚(shen)至數(shu)億的(de)規(gui)模(mo)(mo)。

研究院與生態(tai)系統協作，特別是在開源領域英特爾(er)一直非常活躍。這就是英特爾(er)規(gui)模化的(de)一種方式。

如此(ci)模式之下，英特(te)爾研究院在數(shu)十(shi)年(nian)時間里已經“解鎖(suo)”了諸(zhu)多被大(da)眾所熟知(zhi)的(de)技(ji)術，如Thunderbolt、USB等(deng)等(deng)。

以Thunderbolt為例，它(ta)(ta)是將I/O整合(he)到一(yi)個連接(jie)器(qi)上，當時(shi)研究(jiu)院的筆記本電(dian)腦上充斥著各種(zhong)不同類型的連接(jie)器(qi)，所以當時(shi)他們就突發了(le)一(yi)個想法，能否(fou)通過單(dan)一(yi)接(jie)口將它(ta)(ta)們整合(he)在一(yi)起？

英特爾研究院(yuan)花了幾年時間才做(zuo)到這一點，而現在(zai)它(ta)已經無處(chu)不在(zai)。

還有英(ying)特爾虛擬化技術（Intel Virtualization Technology），這也是Uhlig在(zai)實驗(yan)室的(de)第一個項(xiang)目，在(zai) 2008 年最終成為(wei)產(chan)品之前(qian)，他(ta)們(men)花了(le)大約 10 年時間對此進行研究(jiu)，而現如今，在(zai)數據中心(xin)隨處(chu)可見(jian)它的(de)身影。

硅(gui)光(guang)子(zi)(zi)學（silicon photonics）是另一個長達十年的故(gu)事，構建(jian)了從硅(gui)基(ji)激(ji)光(guang)器、調制器、光(guang)放大器到感光(guang)元件的所有(you)基(ji)本要素，同樣證明(ming)了英(ying)特爾可以低成本地實現硅(gui)光(guang)子(zi)(zi)，這(zhe)也成為英(ying)特爾相(xiang)關業(ye)務的基(ji)礎。

總(zong)體來看，用“十年磨一劍”來形容英特爾研究院的研發(fa)模式是(shi)再恰當不過(guo)。

因此，在量子(zi)計算這條路上，是(shi)值得期(qi)待一波了。

參考鏈接：//www.cnet.com/tech/computing/intel-plans-a-quantum-computing-approach-to-leapfrog-rivals/

— 完 —

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