【摘要】 英特尔实验室和QuTech，TU Delft在ISSCC上发布了用于量子计算机的低温控制芯片的技术细节，该芯片称为Horse Ridge。该芯片的目标是通
英特尔实验室和QuTech，TU Delft在ISSCC上发布了用于量子计算机的低温控制芯片的技术细节，该芯片称为Horse Ridge。该芯片的目标是通过降低互连复杂性来帮助将量子计算机扩展到数千个芯片，并最终证明量子实用性：用量子计算机解决现实世界中的问题。它建立在Intel的22FFL流程之上，利用RF功能通过单个设备控制128个qubit。
Horse Ridge的高级目标是简化当今量子系统所需的复杂控制电子设备，将其缩减为集成SoC，该SoC在与量子芯片本身几乎相同的低温下工作。Horse Ridge的开发集中在三个主要领域：可伸缩性，保真度和可移植性。
英特尔实验室和QuTech在旧金山2020年国际固态电路会议(ISSCC)上发布的研究论文中对该芯片进行了详细介绍，该论文名为用于4×；32频率的可扩展Cryo-CMOS 2至20GHz数字强度控制器用于量子计算机的22nm FinFET技术中的多路复用自旋量子位/传输子。它是一种混合信号低温芯片，芯片尺寸为4x4 mm2，集成了SRAM，数字内核和模拟/ RF电路。
该文件证实该芯片是基于英特尔的22FFL CMOS工艺技术构建的，并说它在单个设备上集成了四个RF通道。每个通道可以通过使用频率复用来控制32个qubit，这意味着带宽(频谱)被分为32个非重叠带，每个带可以承载单独的信号。通过使用四个通道，单个设备(晶体管)最多可以控制128个量子位。这大大减少了所需的电缆数量并提高了可伸缩性。
但是，扩展量子位计数在保真度和性能方面面临挑战。英特尔表示，它优化了多路复用技术，并减少了相移带来的误差，这意味着，由于在不同频率上对量子比特的控制，量子比特之间会发生串扰。为此，可以将每个频率调整到高精度，从而自动校正相移。
第三，Horse Ridge的灵活性在于其覆盖广泛频率范围的能力。这使芯片可以控制英特尔正在研究的两种类型的量子位：超导量子位(transmons)和自旋量子位。据英特尔称，前者通常工作在6至7GHz，而自旋量子比特工作在13至20GHz。自旋量子位的最高工作开尔文温度为1开尔文，这为设备与控制电子器件在一个封装中一起运行铺平了道路。
英特尔量子硬件总监吉姆&bull；克拉克(Jim Clarke)说：如今，量子研究人员只使用少量的量子位，而使用的是小型的，定制设计的系统，这些系统被复杂的控制和互连机制所围绕。英特尔的Horse Ridge大大降低了这种复杂性。通过系统地工作以扩展到量子实用性所需的数千个量子比特，我们正在朝着使商业上可行的量子计算成为我们未来的现实继续取得稳步进展。