インテルは、最新の量子チップ「Tunnel Falls」のリリースにより、量子コンピューティングへの道の次のステップを発表しました。12量子ビットのシリコンベースチップで、同社はこれを「Tunnel Falls」と呼んでいます。いえいえ、大丈夫です。このお金は財布に入れておいてください。インテルはまだ商用化段階ではありません。Tunnel Fallsは研究テストチップであり、将来の量子処理装置への足がかりとなるものです。願わくば、その量子処理装置は、イランのAmazonベースの「量子コンピューティング」技術ではなく、インテル独自のTunnel Fallsのような存在になることを期待したいところです。
「Tunnel Fallsは、インテルがこれまで開発した中で最も先進的なシリコンスピン量子ビットチップであり、同社が数十年にわたって培ってきたトランジスタ設計・製造の専門知識を結集しています。この新チップのリリースは、フルスタックの商用量子コンピューティングシステムを構築するというインテルの長期戦略における次のステップです。フォールトトレラントな量子コンピュータの実現に向けては、依然として解決すべき根本的な疑問や課題が残っていますが、学術コミュニティはこの技術を探求し、研究開発を加速させることができるようになりました」と、インテルの量子ハードウェア担当ディレクター、ジム・クラーク氏は述べています。
しかし、まさにこの点において、シリコンスピン量子ビットを活用するインテルの戦略は大きな成果を上げています。これは、インテルが長年培ってきたチップ製造の専門知識を基盤として構築できる量子コンピューティング技術であり、歩留まりを向上させるためにどのような手段を講じるべきかという知見を応用できるのです。実際、インテルによると、トンネルフォールズ工場での製造は、より一般的なCMOSプロセスで製造されたチップと同等の電圧均一性で、95%の歩留まりを達成しました。同社によると、300mmウエハ1枚から、95%の歩留まりで24,000個の量子ドットテストチップを製造できるとのことです。
「各量子ビットデバイスは本質的に単一の電子トランジスタであるため、Intel は標準的な相補型金属酸化膜半導体 (CMOS) ロジック処理ラインで使用されるフローと同様のフローを使用して製造できます。」
この戦略には、期待されるスケーリングメリットが伴います。インテルは世界最大級の半導体工場を保有しています。適切なツールと投資があれば、同社はQPUの製造を迅速に拡大するための切り札となる可能性があります。まずは教育、研究、開発用途に、そして最終的には本格的な産業生産へと拡大していくでしょう。
インテルの量子ビットの選択は、最先端のトランジスタ製造技術と非常によく合致しています。トンネルフォールの量子ビットの1つは、トランジスタとほぼ同じサイズです。これだけでも、他の量子ビット設計の最大100万分の1の大きさになります。また、シリコンスピン量子ビット（情報（0/1）が単一電子のスピン特性（上向き/下向き）に基づいて符号化される）は、量子ビットの中でも最小のバリエーションの一つであるという事実は、量子の可能性を最大限に引き出すために必要な数千、あるいは数百万個の量子ビットを集積する上で、インテルにとって大きな助けとなるでしょう。
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インテルのトンネルフォールズは、メリーランド大学カレッジパーク校の物理科学研究所（LPS）にある量子情報科学（QIS）研究センター、Qubit Collaboratory（LQC）と提携し、既存の研究活動をさらに加速させることを目的としている。この提携の一環として、インテルは米国陸軍研究局と連携したQubits for Computing Foundry（QCF）プログラムに参加し、インテルの新しい量子チップを研究機関に提供する。
インテルは、シリコンスピン量子ビットが他の技術よりも優れていると断言しています。しかしもちろん、この分析はインテル自身の責任で行われています。既存の技術と専門知識から最大限の価値を引き出そうとしない企業はあるでしょうか？
Francisco Pires 氏は、Tom's Hardware のフリーランス ニュース ライターであり、量子コンピューティングに関心を持っています。
