Info Komputer

4 Cara Membuat Komputer Quantum Lebih Besar

Cryochips oleh Intel, Seeqc, dan lainnya dapat membantu skala komputer kuantum

Ketika para peneliti berusaha untuk meningkatkan kapasitas komputer kuantum. Mereka mengalami masalah yang dimiliki banyak orang setelah liburan besar: Tidak ada cukup ruang di lemari es.

Prosesor komputer kuantum saat ini harus beroperasi di dalam ruang cryogenic mendekati nol mutlak. Tetapi elektronik yang diperlukan untuk pembacaan dan kontrol jangan bekerja pada suhu seperti itu. Jadi sirkuit itu harus berada di luar kulkas. Untuk sistem sub-100-qubit hari ini, masih ada cukup ruang untuk pemasangan kabel khusus untuk membuat koneksi. Tetapi untuk sistem jutaan qubit di masa mendatang, tidak akan ada cukup ruang. Sistem seperti itu akan membutuhkan chip kendali daya ultralow yang dapat beroperasi di dalam lemari es. Para insinyur meluncurkan beberapa solusi potensial pada bulan Desember selama Pertemuan Perangkat Elektron Internasional IEEE (IEDM), di San Francisco. Mulai dari yang akrab hingga yang benar-benar eksotis.

CryoCMOS

Mungkin cara paling mudah untuk membuat kontrol cryogenic untuk komputer kuantum adalah dengan memodifikasi teknologi CMOS. Tidak mengherankan, itu adalah solusi Intel. Perusahaan meluncurkan chip CMOS cryogenik yang disebut Horse Ridge. Yang menerjemahkan instruksi kuantum-komputer ke dalam operasi qubit dasar, yang dikirimkan ke prosesor sebagai sinyal gelombang mikro.

Horse Ridge dirancang untuk bekerja pada 4 kelvin. Suhu yang sedikit lebih tinggi daripada chip qubit itu sendiri, tetapi cukup rendah untuk duduk di dalam kulkas bersamanya. Perusahaan menggunakan proses manufaktur FinFET 22-nanometer untuk membangun chip, tetapi transistor yang membentuk sirkuit kontrol membutuhkan rekayasa ulang yang substansial.

“Jika Anda menggunakan transistor dan mendinginkannya hingga 4 K. Itu bukan kesimpulan bahwa itu akan berhasil,” kata Jim Clarke, direktur perangkat keras kuantum di Intel. “Ada banyak karakteristik mendasar dari perangkat yang bergantung pada suhu.”

Yang lain bekerja di jalur yang sama. Google mempresentasikan sirkuit kontrol CMOS cryogenik pada awal tahun 2019. Dalam penelitian yang belum ditinjau oleh rekan pada saat pers, Microsoft dan kolaboratornya mengatakan. Mereka telah membangun chip kontrol CMOS 100.000-transistor yang beroperasi pada 100 milikel.

Microrelays

Di sirkuit logika, transistor bertindak sebagai sakelar, tetapi mereka bukan satu-satunya perangkat yang melakukannya. Insinyur di laboratorium Tsu-Jae King Liu di University of California, Berkeley. Telah mengembangkan relay elektromekanis skala mikrometer sebagai alternatif tenaga ultralow untuk transistor. Mereka terkejut menemukan bahwa perangkat mereka beroperasi lebih baik pada suhu 4 K daripada pada suhu kamar.

Pada suhu kamar, perangkat mengalami beberapa keanehan mekanis. Pertama, oksigen sekitar dapat bereaksi dengan permukaan elektroda relay. Seiring waktu, reaksi ini dapat membentuk lapisan dengan resistensi tinggi, membatasi kemampuan perangkat untuk melakukan arus. Tetapi pada suhu cryogenic, oksigen membeku di udara, sehingga masalah itu tidak ada.

Kedua, kontak dalam relay skala mikro cenderung saling menempel. Ini muncul sebagai efek histeresis: Relai terbuka pada tegangan yang sedikit berbeda dari yang ditutupnya. Tetapi karena kekuatan perekat lebih lemah pada suhu cryogenic, histeresis kurang dari 5 persen dari apa itu pada suhu kamar.

“Kami tidak menduga sebelumnya bahwa perangkat ini akan beroperasi dengan baik pada suhu cryogenic,” kata Liu. Yang memimpin penelitian yang dipresentasikan di IEDM oleh mahasiswa pascasarjananya Xiaoer Hu. “Kalau dipikir-pikir, kita seharusnya punya.”

Logika Kuantum Fluks Tunggal

Hypres, di Elmsford, N.Y., telah mengkomersialkan IC kriogenik selama beberapa tahun. Mencari untuk mengarahkan teknologi logika single-flux quantum (RSFQ) yang cepat. Ke dalam dunia komputasi kuantum, perusahaan baru-baru ini mengeluarkan sebuah startup yang disebut Seeqc.

Dalam RSFQ dan versi kuantumnya, logika SFQuClass. Pulsa tegangan terkuantisasi diblokir, dilewati, atau dialihkan oleh persimpangan Josephson. Jenis perangkat superkonduktor yang sama yang membentuk sebagian besar chip komputer kuantum saat ini. Pada tahun 2014 fisikawan di University of Wisconsin-Madison pertama kali menyarankan bahwa pulsa ini dapat digunakan. Untuk memprogram qubit, dan ilmuwan Seeqc telah berkolaborasi dengan mereka dan ilmuwan Universitas Syracuse sejak 2016.

Seeqc sekarang merancang seluruh sistem menggunakan teknologi. Chip kontrol-digital, koreksi-kesalahan, dan pembacaan yang dirancang. Untuk bekerja pada 3 hingga 4 K dan chip terpisah yang dirancang untuk bekerja pada 20 milikel. Untuk berinteraksi dengan prosesor kuantum.

Semimetal Weyl

Komputasi kuantum sudah aneh, tetapi mungkin dibutuhkan beberapa teknologi yang bahkan lebih aneh untuk membuatnya bekerja. Para ilmuwan di Lund University, di Swedia, dan di IBM Research – Zurich telah merancang perangkat baru. Yang disebut penguat semimetal Weyl yang mereka katakan bisa membawa elektronik pembacaan lebih dekat ke qubit. Jangan khawatir jika Anda tidak tahu apa itu semimetal Weyl. Ada hal-hal tentang bahan-bahan ini yang bahkan para ilmuwan coba buat perangkat dari mereka tidak sepenuhnya mengerti.

Apa yang mereka tahu adalah bahwa bahan-bahan ini, seperti tungsten diphosphide. menunjukkan magnetoresistensi yang sangat kuat. Tergantung suhu ketika didinginkan hingga di bawah sekitar 50 K. Perangkat yang disimulasikan memiliki elektroda gerbang yang menghasilkan medan magnet di dalam semimetal Weyl. Menyebabkan resistensi untuk beralih dari kecil ke besar dalam hitungan picoseconds. Menghubungkan input dari qubit ke perangkat dapat membuat amplifier dengan gain tinggi yang hanya menghasilkan 40 microwatt. Itu bisa cukup rendah untuk amplifier untuk hidup di bagian kulkas dekat dengan tempat tinggal qubit itu sendiri.…

Lebih murah, ditambah chip yang lebih cepat

Microsoft telah meluncurkan versi yang lebih murah dari notebook populer Windows 10 PC. Laptop tersebut diberi nama Surface Laptop Go, bersama dengan tablet Surface Pro X yang lebih cepat.

Diumumkan melalui acara pers, Surface Laptop Go adalah versi Surface Laptop 3 yang lebih kecil, lebih ringan, dan lebih murah. Microsoft berupaya menawarkan pengalaman Windows 10 premium yang sama. Namun dijual dengan harga yang lebih murah, yaitu berharga £ 549,99 di Inggris atau $549,99 di AS.

Laptop Go memiliki layar 12,4 inci yang lebih kecil tetapi terlihat seperti Laptop 3. Ini memiliki keyboard ukuran yang sama dan trackpad presisi yang besar. Laptop Go juga memiliki webcam HD 720p dan sepasang mikrofon berkualitas studio untuk panggilan video yang lebih baik. Menurut klaim Microsoft, penawaran tersebut jarang terjadi pada mesin sekelas ini.

Dibekali prosesor Intel Core i5 generasi ke-10 dengan RAM 4 atau 8GB dan pilihan opsi penyimpanan. Ditenagai baterai yang tahan 13 jam dan pengisian cepat. Memiliki pilihan port yang sama dengan saudara kandungnya yang lebih besar. Port tersebut berupa satu port USB-C, satu port USB-A tradisional, soket headphone, dan soket Surface Connect untuk daya dan konektivitas. Laptop Go juga mendukung standar wifi 6 dan Bluetooth 5 terbaru.

Satu hal yang kurang dari Laptop Go adalah kamera pengenal wajah Windows Hello Laptop 3. Sebagai gantinya, laptop ini memiliki sensor sidik jari yang terpasang di tombol daya pada model tertentu.

Tablet Surface Pro X yang lebih cepat

Bersamaan dengan Laptop Go, Microsoft juga meluncurkan pembaruan untuk tablet Surface Pro X berbasis ARM mulai tahun 2019. PC konvertibel yang diperbarui mendapatkan prosesor Microsoft SQ2 baru yang lebih cepat dan hadir dalam warna platinum baru. Tablet Surface Pro X seharga £ 1.549 di Inggris atau $1499,99 di Amerika.

Perangkat ini memiliki layar sentuh 13 inci dengan aspek rasio 3:2 dan resolusi 2880×1920. Dilansir dari GSMArena,perangkat ini dikemas ke dalam desain baru. Diklaim Microsoft sebagai yang tertipis untuk Surface pro sambil tetap mempertahankan kickstand yang khas.

Surface Pro X menawarkan pilihan memori LPDDR4x 8GB dan 16GB. Di bagian depan penyimpanan, konsumen mendapatkan pilihan 128, 256 dan 512GB SSD M. 2 2230 yang dapat dilepas. Surface Pro X memiliki kamera depan 5MP untuk video 1080p dan juga kamera terpisah untuk otentikasi wajah Windows Hello. Di bagian belakang ada kamera 10MP untuk merekam video hingga 4K. Ada juga mikrofon jarak jauh ganda, serta speaker stereo 2W dengan Dolby Audio.

Terdapat 2x port USB-C, port Surface Connect. Gigabit LTE dengan dukungan nano SIM dan eSIM, A-GPS, Wi Fi 802.11ac dan Bluetooth 5.0 di perangkat ini.

Microsoft juga mengatakan telah memperbaiki salah satu kekurangan dari sistem berbasis ARM yang baru. Basis ARM yang baru mendukung aplikasi Windows tradisional yang jauh lebih luas melalui emulasi x64. Surface Pro X kompatibel dengan keyboard Surface Pro X dari tahun lalu (dijual terpisah $104). Hal yang sama berlaku untuk Surface Slim Pen, yang harganya $145 .

Surface Laptop Go dan Surface Pro X  akan miulai dikirimkan pada 13 Oktober di AS dan 27 Oktober di Inggris.

Harga Surface Pro X

Surface Pro X yang diperbarui ini tersedia untuk praorder hari ini. Mulai dari $1.499, dan akan mulai dikirimkan pada 13 Oktober di AS. Sekarang ada empat model Pro X yang tersedia untuk konsumen:

Surface Pro X – Prosesor SQ1, RAM 8 GB, penyimpanan SSD 128 GB: $999
Surface Pro X – Prosesor SQ1, RAM 8 GB, penyimpanan SSD 256 GB: $1.299
Surface Pro X – Prosesor SQ2, RAM 16 GB, penyimpanan SSD 256 GB: $1.499
Surface Pro X – Prosesor SQ2, RAM 16 GB, penyimpanan SSD 512 GB: $1.799

Microsoft menantang Apple dengan Surface Laptop Go seharga $549

Kemunculan Microsoft mengumumkan Surface Laptop Go baru, laptop 12,4 inci seakan menantang Apple. Laptop Windows 10 yang tepat dengan tampilan yang bagus, prosesor Intel Core i5 yang cepat, dan desain yang elegan. Notebook ini juga memiliki keyboard ukuran penuh dan trackpad presisi yang besar. Berita utamanya adalah Surface Laptop Go dibandrol $549, menjadipilihan bagus untuk siswa atau siapa saja dengan budget terbatas. Bersamaan dengan Surface Laptop Go, Microsoft juga mengumumkan tablet Surface Pro X berbasis ARM yang diperbarui. Premium 2-in-1 hadir dengan prosesor kustom Microsoft SQ2 baru yang lebih cepat. Mulai dari $999, Surface Pro X ditujukan untuk menyaingi Apple iPad Pro.…