（Intel研究院首席工程師Stefano Pellerano手持Horse Ridge晶片。這款全新低溫控制晶片將加快全棧量子計算系統的開發步伐，標誌著商業上可行的量子電腦發展到新的里程碑。）
12月9日，Intel宣布推出「Horse Ridge」首款低溫控制晶片，以加快全棧量子計算系統的進一步開發和測試。
對於這款晶片的問世，Intel量子硬體總監Jim Clake說道：「雖然人們非常重視量子位本身，但同時控制多個量子位仍是業界的一大挑戰。Intel認識到，量子控制是大規模商用量子系統開發過程中的核心環節，這也是Intel投資量子糾錯和控制技術的原因。通過Horse Ridge， Intel開發了一個可擴展的控制系統，能夠大大加快測試速度並實現量子計算的潛力。」
Horse Ridge的里程碑意義
根據Intel官方的說法，Horse Ridge由Intel和QuTech（QuTech為荷蘭國家應用科學院與荷蘭代爾夫特工業大學聯合創立的量子研究中心）共同打造；採用的是Intel 22奈米FinFET技術。
作為首款低溫控制晶片，Horse Ridge能夠在大約4克耳文的低溫下工作。直觀上來說，4克耳文僅比絕對零度高一點點，其溫度之低，幾乎讓原子停止運動。有趣的是，這款晶片的代號，即Horse Ridge，正是美國俄勒岡州最冷的一個地區。
（Intel量子計算實驗室中的量子計算冰箱內部照片，該實驗室位於俄勒岡州希爾斯伯勒）
拋開Horse Ridge在低溫方面的優勢，Intel還在聲明中，將其稱之為「實現量子計算實用性的重要里程碑」，這是因為Horse Ridge可以幫助人們更快地從量子理論過渡在量子實用性。
就目前的情況而言，研究人員大多都致力於建構小規模的量子系統，以證明量子設備的潛力。他們依靠現有的電子工具和高性能電腦儀器，將量子系統與傳統計算設備相連，但如果要控制量子處理器，則需要數百根連接線。然而，這樣廣泛的控制佈線將會束縛量子系統的能力。
但Horse Ridge的出現，讓上述問題有了解決方案，Intel從根本上簡化了運行量子系統所需的控制電子設備——我們可以把Horse Ridge看成是高度集成的混合訊號系統晶片，它可將數百根連接電纜簡化為在量子設備附近運行的單個一體化套件，有效地降低了量子控制工程的複雜性。
也就是說，通過Horse Ridge，Intel能夠使量子系統擴展到證明量子實用性所需要的成百上千個量子位，從而實現商業可行的量子解決方案所需的數百萬個量子位。
Intel還表示，控制晶片的製造在Intel內部完成，將極大地提高了公司在設計、測試和優化商業上可行的量子電腦的能力。
不斷突破的量子計算
由於量子電腦有助於解決當今經典電腦不可能解決的計算問題，包括模擬醫療藥物和材料科學中使用真實分子的複雜性、優化金融投資績效等，近年來，許多巨頭已經投身這一領域並取得了不俗的成績。實際上，今年關於量子計算的新進展就不少。
今年9月18日，IBM在紐約舉行了新量子計算中心的開幕儀式。這家新中心本質上是IBM量子電腦的數據中心，它配備了5台20量子位的量子電腦，10月份量子電腦的數量成長到了14台，其中就包括世界上第一台53位量子電腦——這是迄今為止，可供外部使用的最大的通用量子電腦。
相比之下，在這一領域造成更大轟動的，是9月下旬的Google 「實現量子霸權（quantum supremacy）」事件，Google稱，Google的量子電腦相對於傳統架構電腦有著絕對優勢。Google量子電腦只需花3分20秒來完成計算任務，目前世界排名第一的超級電腦Summit要耗時1萬年。
（上圖為Sundar Pichai與Google量子電腦）
為此，Google CEO Sundar Pichai，還專門撰寫了一篇文章來談論「量子計算里程碑的意義」。
他聲稱：對於我們從事科學技術工作的人們來說，這項工作正是我們一直在等待的「hello，world」，是迄今為止使量子計算成為現實的最有意義的里程碑。量子計算從今天的實驗室試驗到未來的實際應用，可能還有很長的路要走，但這項工作的意義在於，它代表了量子計算世界的「一個可能的時刻」（a moment of possibility）。
除了Sundar Pichai的文章外，Google量子人工智慧實驗室首席科學家John Martinis與Sergio Boixo，還聯合發表了一篇關於「量子優越性」的技術文章，簡要介紹了他們的工作內容，包括實驗、處理器硬體、測試、應用以及接下來的目標。
據悉，微軟與亞馬遜也已經加入該戰場，但由於沒有自己的量子硬體，這兩家公司只能從外部為技術切入，試圖將量子計算這一新興領域轉變為一項可以通過互聯網訪問的服務。
微軟在11月的Ignite大會上，宣布了一項名叫Azure Quantum的雲端運算服務；它將微軟先前發布的量子編程工具與雲端服務集成，使編碼人員可以在模擬量子硬體，或真實的量子電腦上運行量子代碼。
亞馬遜在12月的AWS re:Invent上推出了Amazon Braket的預覽版；它還表示，「AWS量子計算中心」（AWS Quantum Solutions Lab）的創建工作正在進行中，這是一個位於加州理工學院附近的物理實驗室，將匯集世界領先的量子計算研究人員和工程師，以加速量子計算硬體和軟體的開發。
總體來說，量子計算將改變計算方式，這是毋庸置疑且意義深遠的。但目前，量子計算仍然是一個非常年輕的領域，還存在很大的科技突破空間，它要從實驗室走到商業市場，也並不是一件容易的事情。
雖然每個科技公司在研究量子計算時，都有著不同的初心與最終目標，但雷鋒網認為，科技公司應該更加專注於路線圖，以及機器到底能為人們做什麼，從而解決現實世界的問題。
本文為雷鋒網授權刊登，原文標題為「Intel 發佈首款低溫控制芯片，將加快商用量子系統開發」