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인텔, 극저온 양자 제어 칩 2세대 호스 리지 공개

2020-12-04 10:30
이상호 기자 ghostlee@bodnara.co.kr

인텔은 오늘 인텔 랩스 데이 온라인 행사에서 2세대 극저온 제어 칩인 호스 리지 II(Horse Ridge II)를 공개했다.

2019년 공개한 1세대 호스 리지 컨트롤러의 혁신을 기반으로 한 호스 리지 II는 양자 시스템을 편리하게 제어할 수 있도록 큐비트 상태를 조작하고 읽을 수 있는 기능과 다중 큐비트를 연결하는데 필요한 게이트들을 제어하는 기능을 지원한다.

호스 리지 II는 1세대 SoC의 기능 중 하나인 큐비트 드라이브를 기반으로 큐비트의 상태를 조작하는 능력을 제공한다. 호스 리지 II는 두 가지 제어 기능을 추가로 도입해 극저온 냉장고 내부에서 작동하는 SoC에 외부 전자 제어 장치를 추가적으로 통합할 수 있는 기반을 마련한다.

호시 리지 II의 큐비트 판독 기능은 현재 큐비트 상태를 읽을 수 있는 권한을 부여한다. 큐비트 판독은 많은 양의 데이터를 저장하지 않고도 저지연 온칩 큐비트 상태 탐지를 가능하게 해 메모리와 전력을 절약할 수 있도록 한다.

멀티 게이트 펄싱을 통해 많은 큐비트 게이트의 잠재력을 동시에 제어해 효과적인 큐비트 판독과 다중 큐비트의 관여 및 작동에 중요하게 작용하며, 보다 확장된 시스템을 가능하게 한다.

집적회로 내에서 작동하는 프로그램 가능한 마이크로컨트롤러를 추가하면 호스 리지 II는 세 가지 제어 기능이 실행되는 방법에 있어 더 높은 수준의 유연성과 정교한 제어 기능을 지원한다. 마이크로컨트롤러는 디지털 신호 처리 기술을 사용해 펄스에 추가 필터링을 적용함으로써 큐비트 간 교차점을 줄이는 데 도움을 준다.

호스 리지 II는 인텔 22nm 저전력 핀펫(FinFET) 기술(22FFL)을 이용해 구현됐으며 4 켈빈에서 성능이 검증됐다. 오늘날 양자 컴퓨터는 절대 영도 보다 약간 높은 밀리 켈빈 범위에서 작동한다. 그러나 인텔의 양자 분야에서의 노력을 기반으로 실리콘 스핀 큐비트는 1켈빈 또는 이상의 온도에서 작동할 수 있어 양자 시스템의 냉각 문제를 크게 줄일 수 있다.

인텔의 극저온 제어 연구는 제어 장치와 실리콘 스핀 큐비트 모두에 대해 동일한 작동 온도 수준을 달성하는 데 초점을 맞추고 있다.

인텔은 2021년 2월 국제고체회로학회(International Solid-State Circuits Conference (ISSCC))에서 본 연구의 추가적인 기술 내용을 발표할 예정이다.


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