12月10日消息 根据英特尔官方的消息，英特尔研究院发布了代号为“Horse Ridge”的首款低温控制芯片，实现了对多个量子位的控制。它将使量子计算在商业上更具可行性。据英特尔公司称，英特尔实验室和TU Delft的研究合作伙伴QuTech现在可以使用Horse Ridge来控制多个量子比特（qubit），并允许更大的系统扩展。
英特尔表示，Horse Ridge基于英特尔22纳米FinFET技术，英特尔与QuTech（由荷兰代尔夫特理工大学与荷兰国家应用科学院联合创立）共同开发了Horse Ridge。控制芯片的制造在英特尔内部完成，官方称它将极大地提高英特尔在设计、测试和优化商业上可行的量子计算机的能力。
英特尔在新闻稿中表示，通过Horse Ridge，英特尔从根本上简化了运行量子系统所需的控制电子设备。通过用高度集成的系统芯片（SoC）来代替这些庞大的仪器，将简化系统设计，并允许使用复杂的信号处理技术来加快设置时间、改善量子位性能，并使系统能够高效扩展到更多的量子位。Horse Ridge是高度集成的混合信号系统芯片，它将量子位控制引入量子冰箱中，以尽可能靠近量子位本身。Horse Ridge有效地降低了量子控制工程的复杂性，从进出冰箱的数百根电缆简化到在量子设备附近运行的单个一体化套件。
量子计算是一个热门的研究领域，IBM去年在CES上推出了商用系统以及计算中心。在早期行业和IBM参与的竞争中，谷歌声称拥有量子优势。亚马逊网络服务勾勒出一个量子市场。然而，量子计算的需求意味着大多数消费将通过云来实现。
采用英特尔22nm FinFET技术制造的Horse Ridge简化了操作量子系统的控制电子设备。 Horse Ridge是芯片上的集成系统，它将取代当今的大型仪器。英特尔表示，尽管人们非常重视量子位本身，但是同时控制许多量子位的能力一直是业界的挑战。换句话说，如果没有互连和控制电子器件来创建堆栈，那么有关量子比特制造，潜力和功率的头条新闻就不会走得那么远。一旦整合了这些量子系统，英特尔就可以称之为“量子实用性”。
Horse Ridge是一个集成度很高的混合信号系统，它将量子比特控制引入量子冰箱。通过充当射频处理器来控制冰箱中的量子位，Horse Ridge将距离和电缆最小化。Horse Ridge控制芯片设计用于在低温下工作，约4开尔文，比绝对零度高7°F。原子在绝对零度停止运动。现在量子计算机的工作温度只比绝对零度高出一小部分。Horse Ridge通过在更高的温度下运行可以消除系统对海量制冷能力的需求。
很多研究都涉及到量子位，它可以进行同步计算。但量子硬件总监吉姆•克拉克在英特尔的一次新闻发布会上表示，英特尔意识到，控制量子位给开发大规模商用量子系统带来了又一个巨大挑战。相关研究已经在英特尔位于俄勒冈州Ronler Acres的研究园区进行了五年多。
在实现量子计算机的能力和潜力的竞赛中，研究人员广泛关注量子位的制造，制造测试晶片，以证明少量量子位在叠加状态下的指数级能力。
然而，在早期的量子硬件发展中——包括英特尔的硅自旋量子位和超导量子位系统的设计、测试和表征——英特尔发现了实现商业规模量子计算的一个主要瓶颈：互连和控制电子。
通过Horse Ridge，英特尔引入了一个解决方案，该方案将使公司能够控制多个量子位，并为将来系统扩展到更大的量子位计数设置一个清晰的路径——这是量子实用性道路上的一个重要里程碑。
Horse Ridge是一个高度集成的混合信号SoC，它将量子位控制带入量子冰箱——尽可能接近量子位本身，有效地降低了量子控制工程的复杂性。
Horse Ridge被设计成一个射频处理器来控制在冰箱里运行的量子位，它的编程指令与基本的量子位操作相一致。它把这些指令转换成电磁微波脉冲，可以操纵量子位的状态。
以俄勒冈州最冷的地区之一命名，Horse Ridge控制芯片被设计成在大约4开尔文的低温下工作。在此背景下，4开尔文只比绝对零度高7华氏度和4摄氏度，绝对零度的温度低到原子几乎停止运动。
与传统计算机相比，量子计算机的优势何在？
简单来说，量子计算机与传统计算机的区别之一在于算力，前者能够解决传统计算机难以处理的大量运算。
例如，面对同样一项庞杂的数据任务，量子计算机能够在短短几分钟内完成，而当今性能最佳的传统计算机也需要花费数千年的时间。
其中的关键则在于量子计算机的内核——量子位。从量子物理学的角度来说，量子位能够同时以多种状态存在，可进行比传统计算机还要高出数倍的大量运算，大大加快了解决复杂问题的速度。
对大多数量子计算机而言，量子位必须保持在一个接近让原子停止移动的极冷温度下运作。因此，量子位常常被放在一个特制的冰箱中，也被称为“量子冰箱”，而其他设备则放置在量子冰箱外围。
但是，控制量子处理器需要数百根连接线进出冰箱，这一线路设计将极大地束缚量子系统的能力，使系统无法扩展到证明量子实用性所需的成百上千个量子位，同时也让量子位发送和接收信息变得非常困难。
这也成为了科学家们在推进量子计算发展过程中必须要解决的问题。
2018年10月，谷歌的研究人员表示，他们已经研发出一种新型计算机。他们声称，这款新型计算机能够超越传统计算机的运算速度。
除此之外，IBM和微软等其他科技巨头也正在量子计算领域投入研发。
一直以来，在实现量子计算机功能、激发其潜力的竞赛中，研究人员更关注量子比特的制造，构建了测试芯片，以证明少数以叠加态量子比特强大的能力。但是，在英特尔早期的量子硬件开发中——包括对硅自旋量子比特和超导量子比特系统的设计、测试和表征——认定了阻止量子计算商业规模化的主要瓶颈：互连（interconnect）和控制（control electronics）。
英特尔认为 Horse Ridge 开启了一种“优雅的解决方案”，允许控制多个量子比特，并为将未来构建能控制更多量子比特的系统设定了明确的路径，是实现量子实用性的重要里程碑。
研究人员一直致力于构建小型量子系统，以证明量子设备的潜力。在绝大多数情况下，量子系统被放在一个低温制冷系统内（类似于冰箱），人们使用电子元件和高性能大型计算设备将它们和传统计算设备相连，并通过后者调节量子系统和量子比特的性能。（来源：英特尔）这些设备通常是定制设计的，以控制单个量子比特，需要数百根连接线才能跨越 “冰箱” 控制量子处理器。验证量子系统的实用性需要成千上万个量子比特，而商用量子解决方案甚至需要数百万个量子比特，如果每个量子比特都需要这么多的连接线，系统的拓展性就受到了严重的阻碍。
借助 Horse Ridge，英特尔从根本上简化了运行量子系统所需的电子控制设备。用高度集成的片上系统（SoC）替换笨重的仪器，简化整体系统设计的同时，允许使用复杂的信号处理技术加快设置时间，改善量子比特性能以及更高效地扩展到更多的量子比特。
