近日，#英特尔#公司推出了名为“Tunnel Falls”的量子计算芯片，旨在支持下一代量子计算和量子算法的研究。该芯片采用传统的晶体管工艺进行高产量制造，从而降低了量子研究的进入门槛。据英特尔公司宣称，他们将向量子研究机构提供Tunnel Falls芯片，扩大正在进行的量子研究的广度。由于量子计算领域存在重大的学习曲线，这项研究对于学习和发现而言具有重要意义。
最新的英特尔量子计算芯片有望使研究人员更多地投入到新型和有影响力的量子研究中，而无需花费宝贵的时间开发低数量和低产量的量子制造工艺。通过利用英特尔的高产量生产线，研究人员可以利用可靠的量子芯片探索这项技术并加速其研究发展。
由于目前可用量子芯片仍然相对较新，所以本文着重介绍英特尔的“Tunnel Falls”芯片的工作原理、制造过程以及设计师有朝一日如何从大规模采用量子计算中受益。
硅自旋量子比特
每个Tunnel Falls量子计算芯片总共包含12个硅自旋量子比特，(qubits)，每个量子比特都可以作为“单电子”晶体管。然而，与传统比特不同的是，编码信息不再局限于0或1，而是一个状态叠加(superposition of states)。据英特尔实验室(Intel Labs)说法，这个状态叠加利用了量子动力学来实现复杂的计算。
类似CMOS工艺制造
Tunnel Falls芯片利用英特尔现有的先进CMOS工艺生产线进行制造，并做了一些修改。初步测试表明， Tunnel Falls 的制造产量非常可观，据报道在300毫米晶圆上，整个芯片良率达到达到95%以上。这种高产量最终将使英特尔能够制造更多的设备，同时也能推动量子研究向前发展。
英特尔采用CMOS类似的硅基量子计算制造方法，最终可以实现量子和数字设备在同一芯片上集成。与Oxford Ionics将量子比特和控制硬件集成到硅中的目标类似，英特尔采用基于硅的量子工艺可以促进量子和高性能计算领域的协同增长，彼此相互受益。
一体化计算
英特尔的进步最终可能使那些永远不会接触量子计算机的人也受益。高性能计算性能的提高将使新的设计技术得以实现，并加速科研开发，而与硅技术的集成为开发新的量子算法的研究人员带来了新的选择。
考虑到英特尔的Cryoprober等其他的进步，量子计算似乎正在迅速发展。所以，
尽管英特尔预测量子大规模应用还需要10到15年的时间，但如果量子和数字计算互补的势头持续下去，量子技术所带来的好处可能将更快到来！