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Intel: Intels Kryoprober für die Quantenforschung ist anders als jedes andere Werkzeug

  • Intel: Intels Kryoprober für die Quantenforschung ist anders als jedes andere Werkzeug
    Otto Zietz, ein Intel-Forschungsingenieur, steht mit dem Quantenkryoprober auf Intels Jones Farm Campus in Hillsboro, Oregon. Das Gerät kann einen 300-Millimeter-Silizium-Wafer auf fast den absoluten Nullpunkt abkühlen, eine Temperatur, die für die Quantencomputerforschung ausreicht. Mit seiner Fähigkeit, mit großen Wafern zu arbeiten, ist Intels Kryoprober das einzige Gerät seiner Art auf der Welt.

In der Welt der exotischen High-Tech-Geräte - sie können so groß wie Schulbusse sein und Millionen von Dollar kosten - ist eines, das in einem Labor auf dem Intel-Campus Ronler Acres in Oregon steht, wirklich einzigartig. Es wird Quantenkryoprober genannt. Und kein Gerät auf der Erde kann das, was es kann. Der Kryoprober kann einen 300-Millimeter-Silizium-Wafer auf die außerordentlich niedrige Temperatur von 1,7 Kelvin bringen - nur ein Haar über dem absoluten Nullpunkt. Intels Kryoprober ist entscheidend für die laufende Forschung des Unternehmens im Bereich der Quantencomputer-Forschung des Unternehmens.

 

 

Das Versprechen des Quantencomputings ist es, enorm komplexe Probleme zu lösen, die selbst jenseits der Reichweite der leistungsfähigsten Supercomputer von heute liegen.

Auf der dieswöchigen Tagung der American Physical Society präsentieren Forscher der Intel Labs und der Components Research Group zehn Fachbeiträge zum Thema Quantencomputing - darunter zwei, die zum ersten Mal technische Ergebnisse aus der Kryoprober-Forschung offenlegen.

Intel arbeitete mit den finnischen Firmen Bluefors und Afore zusammen, um den Kryoprober zu entwerfen und zu bauen. Er kam letztes Jahr in Oregon an und arbeitet nach einer Testphase seit sechs Monaten ununterbrochen.

Der Kryoprober hat die Geschwindigkeit, mit der die Intel-Ingenieure neue mikroskopische Computergeräte wie Spin-Qubits und Quantenpunkte perfektionieren können, dramatisch beschleunigt. Die super-tiefen Temperaturen sind notwendig, weil - zumindest heute - Quantencomputer nur in extremer Kälte funktionieren.

Ravi Pillarisetty, ein Forschungswissenschaftler bei Intel, sagt, dass der Kryoprober Intels Forschung und Tests von "ein paar Quantenpunkten pro Woche ... auf mehrere hundert pro Tag" beschleunigen konnte. Diese Geschwindigkeit ist seiner Größe zu verdanken. Das Herzstück des Kryoprobers - die Vakuumdose - ist etwa zehnmal so groß wie ein Standard-Kryosystem, das man für Forschungszwecke von der Stange kaufen kann. Das bedeutet, dass er geräumig genug ist, um die neueste Generation von Silizium-Wafern in der Größe von Esstellerplatten aufzunehmen, die mit Quantenbauelementen vollgepackt werden können, und um die Teile der Maschine unterzubringen, die den supergekühlten Wafer bewegen und untersuchen.

Neben anderen Ergebnissen hilft der Kryoprober den Forschern dabei, der Schaffung großer Arrays von Qubits näher zu kommen. Pillarisetty sagt, dass es Intels Vision ist, Quantencomputer zu schaffen, die letztendlich Millionen von einzelnen Qubits auf einen einzigen Chip quetschen.

Intel bringt das Versprechen von Quantencomputern im kommerziellen Maßstab näher an die Verwirklichung, sagt Anne Matsuura, Direktorin für Quantenanwendungen und -architektur in den Intel Labs, in einer Rede auf dem Intel Labs Day im Dezember. Ein Quantencomputer, sagt sie, könnte die Welt in Bereichen von der Gesundheitsfürsorge, indem er hilft, neue Medikamente zu entwickeln, bis zur Elektronik, indem er hilft, neue Materialien und Chemikalien zu erfinden, verändern.

"Intel entwickelt alle Komponenten des Quantencomputer-Stacks", sagte Matsuura, einschließlich Anwendung, Compiler, Qubit-Steuerungsprozessor, Steuerelektronik und Qubit-Chip-Bauteil.

Und Intels Forschung, Quantencomputing skalierbar zu machen, macht einen weiteren Schritt nach vorne mit einer einzigartigen Maschine in Oregon.

Über Intel
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www.intel.com

Foto: Walden Kirsch/Intel Corporation