英特爾(Intel)與QuTech(荷蘭德夫特理工大學和荷蘭應用科學研究組織共同合作)發表於量子研究中的關鍵發現，可解決量子晶片與控制量子位元(Qubit)的設備之間的互聯問題。量子晶片必須配置於低溫稀釋冷凍機(Cryogenic dilution refrigerator)中，但量子位元控制設備卻處於室溫環境，故兩者之間的互聯要如何建立，一直是很大的技術難題。此一研究成果刊登在業界領先的科學期刊－自然(Nature)中，該文說明了英特爾的低溫控制晶片Horse Ridge如何解決量子運算可擴展性的最大難題之一，並讓量子運算技術跨過一個重要里程碑。
英特爾實驗室首席工程師Stefano Pellerano表示，該公司與QuTech所取得的研究成果，已經在定量上證明英特爾的低溫控制器Horse Ridge，在控制多個矽量子位元時，能夠達成與室溫電子元件相同的高精度結果。我們同樣能夠成功展示單條纜線於2個量子位元的頻率多工，為量子運算當中的「布線挑戰」奠定基礎。這些創新為未來完全整合量子控制晶片的量子處理器開創道路，移除擴展量子尺度的路障。
量子運算技術目前仍有許多關鍵瓶頸，如何在配置於稀釋冷凍機中的量子晶片，與室溫環境中負責控制量子位元的電子元件之間建立互聯，是其中之一。讓控制電子元件能夠在低溫環境下以高精度方式運作，是攻克「互連或布線瓶頸」的關鍵。英特爾推出Horse Ridge即為解決這項挑戰的第一步，這是一款使用英特爾22nm FinFET Low Power技術，為低溫控制量子位元所打造的晶片。2020年時，這款晶片已經進化到第二代。Horse Ridge將控制量子電腦運作的關鍵控制功能帶往低溫冷凍機內部，以求盡可能地靠近量子位元本身，精簡量子系統控制布線的複雜度。
這項最新的研究，成功地展示隨機測試(Randomized Benchmarking)的結果，顯示基於商用CMOS的低溫控制器同調控制(Coherent Control) 2個量子位元處理器，能夠達成與室溫電子元件同樣的高精度(99.7%)。這項成就也是量子運算用低溫電子元件領域的研究里程碑。
英特爾與QuTech已成功透過頻率多工，藉由同一條纜線控制2個量子位元。這是個相當重要的概念驗證，有鑑於現今每個量子位元均由各自的獨立纜線控制，這種方式並無法隨著量子位元增加而隨之擴展。Horse Ridge旨在透過多工的優勢，解決其限制並減少量子位元控制所需的無線電頻率纜線。
研究團隊藉由執行1個稱為Deutsch–Jozsa演算法的雙量子位元演算法，展示控制器的可程式化性，該演算法於量子電腦的執行效率明顯優於傳統電腦。此項研究結果已通過隨機測試驗證，證實Horse Ridge作為1款簡化量子控制電子元件，除了具有高度整合的優勢外，亦達到了提高可擴展性的目標，並證明該技術能夠直接應用於多量子位元演算法和雜訊中等規模量子設備。
