随着量子处理器设计师扩大机器规模，他们面临的一个技术挑战是如何处理对量子比特的控制需求增加。目前，大多数基于超导体的系统都使用外部控制电子设备来生成模拟波形，并使用高级同轴电缆组件穿过稀释冰箱以将信号传递到在稀释冷却器内以毫开尔文温度运行的量子比特芯片。这可能会引发重大的机械工程挑战，因为需要引导的导线数量将与量子比特数量线性增加。当量子比特数量达到数千个时，这种方法将变得不可行，因为将成千上万根导线塞进一个小空间并保持模拟信号所需的信号质量将变得不可能。包括英特尔、微软等公司正在开发cryoCMOS芯片，将大部分控制电子设备移到稀释冷却器内，以帮助解决这个问题。
SEEQC采用了一种不同的方法，利用一种名为Single Flux Quantum (SFQ)的不同类型的数字逻辑技术。这项技术利用超导技术创建经典逻辑，具有非常高的速度、极低的功耗，并且可以在非常低功率水平下在稀释冷却器内运行。这项技术源自IBM在20世纪70年代和80年代对该技术的研究，当时他们考虑将该技术用于设计一台强大的超级计算机。借助这项技术，SEEQC开发了一种特殊的芯片，提供多路复用和读出功能，位于量子比特阵列旁边。这个设备的一个显著特点是，它为量子比特提供了数字接口，减少了数千根模拟信号电缆的需求，而只需少量携带数字信号的导线。
SEEQC的新公告是，它正在利用这一数字接口技术，通过Grace Hopper芯片中的一个高带宽接口，以非常高的速度将量子比特模块连接到NVIDIA的Grace Hopper CPU/GPU Superchip。这是一款性能非常强大的芯片，包括72个高性能CPU核心、一个H100张量核心GPU、一个每秒900吉字节(GB/s)的一致性接口和高速内存接口。
要理解这些组件如何协同工作，请参考下面显示的GQI的量子计算堆栈图。SEEQC的量子比特模块将在控制平面和量子平面的较低级别提供功能，而NVIDIA处理器将处理在堆栈中间显示的许多功能，我们称之为算法、框架、架构和控制逻辑级别。
在我们迈向量子优势的过程中，一个日益重要的特征是系统的经典部分和量子部分之间非常紧密且高性能的耦合。这对于一些功能非常关键，包括量子比特控制、中途电路测量、错误检测和校正，以及混合算法，如QAOA。经典和量子系统部分之间的耦合越紧密，延迟越低，整个系统的性能就会越快。而这正是SEEQC/NVIDIA架构的优势所在。结合SEEQC的高性能fluxonium量子比特，这种集成应该提供目前我们所知的任何量子处理器架构中运行量子程序的最快性能之一。
有关此公告的更多信息，请您可以查看SEEQC发布在他们网站上的新闻稿，请点击这里，还可以查看覆盖其异构QPU+CPU+GQU集成和与NVIDIA合作的网页的部分，请点击这里。
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