近日，英特爾公司推出了名為“Tunnel Falls”的#量子計算晶片#，旨在支援下一代#量子計算#和量子算法的研究。該晶片采用傳統的半導體工藝進行高産量制造，進而降低了量子研究的進入門檻。據英特爾公司宣稱，他們将向量子研究機構提供Tunnel Falls#晶片#，擴大正在進行的量子研究的廣度。由于量子計算領域存在重大的學習曲線，這項研究對于學習和發現而言具有重要意義。
最新的英特爾量子計算晶片有望使研究人員更多地投入到新型和有影響力的量子研究中，而無需花費寶貴的時間開發低數量和低産量的量子制造技術。通過利用英特爾的高産量生産線，研究人員可以利用可靠的量子晶片探索這項技術并加速其研究發展。
由于目前可用量子晶片仍然相對較新，是以本文着重介紹英特爾的“Tunnel Falls”晶片的工作原理、制造過程以及設計師有朝一日如何從大規模采用量子計算中受益。
矽自旋量子比特
每個Tunnel Falls量子計算晶片總共包含12個矽自旋量子比特，(qubits)，每個量子比特都可以作為“單電子”半導體。然而，與傳統比特不同的是，編碼資訊不再局限于0或1，而是一個狀态疊加(superposition of states)。據英特爾實驗室(Intel Labs)說法，這個狀态疊加利用了量子動力學來實作複雜的計算。
類似CMOS工藝制造
Tunnel Falls晶片利用英特爾現有的先進CMOS工藝生産線進行制造，并做了一些修改。初步測試表明， Tunnel Falls 的制造産量非常可觀，據報道在300毫米晶圓上，整個晶片良率達到達到95%以上。這種高産量最終将使英特爾能夠制造更多的裝置，同時也能推動量子研究向前發展。
英特爾采用CMOS類似的矽基量子計算制造方法，最終可以實作量子和數字裝置在同一晶片上內建。與Oxford Ionics将量子比特和控制硬體內建到矽中的目标類似，英特爾采用基于矽的量子工藝可以促進量子和高性能計算領域的協同增長，彼此互相受益。
一體化計算
英特爾的進步最終可能使那些永遠不會接觸量子計算機的人也受益。高性能計算性能的提高将使新的設計技術得以實作，并加速科研開發，而與矽技術的內建為開發新的量子算法的研究人員帶來了新的選擇。
考慮到英特爾的Cryoprober等其他的進步，量子計算似乎正在迅速發展。是以，盡管英特爾預測量子大規模應用還需要10到15年的時間，但如果量子和數字計算互補的勢頭持續下去，量子技術所帶來的好處可能将更快到來！