量子计算|实现量子实用性

英特尔研究院正致力于实现量子的实用性，即量子技术从实验室转到商用量子系统，以解决现实世界问题。在行业和学术合作伙伴的帮助下，英特尔在实现此愿景方面取得了显著进步。

Architecture All Access：量子计算

英特尔量子硬件总监 Jim Clarke 对量子计算进行了概述，并讨论了实现量子实用性所需的条件。

本视频是英特尔技术频道中的 “All Access” 系列视频的一部分，该频道以深入的教育和对贯穿计算领域的关键架构的探讨为特色。观看这一大师级课程，了解量子计算如何有望成为改变世界的技术。

量子计算利用量子叠加和量子纠缠等量子物理特性执行计算。传统的晶体管使用二进制数据编码，用电表示为“打开”或“关闭”状态。量子位可以同时在多个状态下运行，实现了前所未有的并行性和计算效率。

如今的量子系统仅包含数十个或数百个纠缠量子位，从而限制了它们解决现实世界问题。为了实现量子实用性，商用量子系统需要扩展到 100 多万量子位，并克服量子位的脆弱性和软件的可编程性等严峻挑战。英特尔研究院正在借助行业和学术合作伙伴的帮助努力克服这些挑战，并取得了显著进步。

首先，英特尔正利用其在大容量晶体管制造方面的专业知识开发“热”硅自旋量子位，这是一种尺寸小得多的计算设备，可以在较高温度下运行。第二，Horse Ridge II 低温量子控制芯片提供了更紧密的集成。第三，低温探测仪能够实现大容量测试，这有助于加速商业化。

尽管我们可能离大规模应用还有几年时间，但量子计算有望在材料、化学品和药物设计、金融和气候建模以及密码学等领域实现突破。

英特尔和 QuTech 合作展示了对“热”量子位的成功控制以及对两个量子位的单独相干控制，实现了高达 99.3% 的单量子位保真度。该成就凸显了低温控制和硅自旋量子位在集成封装中结合在一起的潜力。

英特尔的 Horse Ridge II 低温控制芯片是公司在克服可扩展性的道路上取得的又一创新纪录，而可扩展性问题正是量子计算最大的障碍之一。新芯片能够提高集成水平，并能够读取、控制和操纵量子位状态。

英特尔、Bluefors 和 Afore 推出第一个低温探测仪，叫作“低温晶圆探测仪”，这一量子测试设备能够收集关于量子位的更多数据，专门用于加速量子计算解决方案的开发。

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Anne Matsuura 博士是英特尔研究院量子应用和架构总监，她讨论了开发全栈量子软件以支持商业量子计算系统运行的重要性。

从英特尔研究院开放日观看此视频会话，了解有关量子计算系统硬件、软件和应用要求的更多信息。