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Lichtquantenchips unterscheiden sich von herkömmlichen Halbleitern

Oct 27, 2021

In den letzten Jahren sind immer wieder Vorfälle im Zusammenhang mit universellen Quantencomputern in den Zeitungen aufgetaucht. Unternehmen wie IBM (International Business Machines), Google und Intel haben sich beeilt zu verkünden, dass sie eine größere Anzahl von Qubits abgeschlossen haben, aber Dutzende oder sogar eine große Anzahl von Qubits. Ohne vollständige Vernetzung, ungenügende Präzision und nicht korrigierbaren Fehlern ist ein universelles Quantencomputing immer noch schwer zu erreichen.

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Im Gegensatz dazu kann die Simulation von Quantencomputern sofort Quantensystemsoftware erstellen, ohne auf komplizierte Quantenkorrekturen angewiesen zu sein. Als Kern eines leistungsstarken Optimierungsalgorithmus zur Simulation von Quantencomputing kann der Quantengang im zweidimensionalen Raum die täglichen Aufgaben spezieller Berechnungen an die Drainagematrix der gegenseitigen Kopplungskoeffizienten im Quantenevolutionsraum anpassen. Wenn das Quantenevolutions-Managementsystem groß genug gemacht und flexibel gestaltet werden kann, kann es für viele Optimierungsalgorithmen und Berechnungsaufgaben verwendet werden und zeigt eine weitaus bessere Leistung als herkömmliche Computer.


Wie unterscheidet sich der Quantenchip vom aktuellen integrierten Schaltungschip?


Quantenchips führen Quantencomputing durch, während Datenchips mit integrierten Schaltkreisen Datenberechnungen durchführen. Die beiden Chips sind unterschiedlich.


In dem integrierten Datenschaltungschip stellen hohe und niedrige Leistungsfrequenzen 0 und 1 im binären Algorithmus dar, und logische Gatter, die aus Transistoren und MOS-Transistoren bestehen, werden verwendet, um logische Operationen auszuführen.


Im Gegensatz zu Chips mit integrierten Schaltkreisen müssen Quantenchips Quantenberechnungen durchführen. Zwei verschiedene Quantenzustände |0> und |1 > 0 und 1 im Quantenoptimierungsalgorithmus darstellen. Quantenberechnungen, die von Quantenchips durchgeführt werden, müssen auch das relative Quantenlogikgatter, verglichen mit dem digitalen Schaltungsdesign, Überlagerungszustandsberechnungen und Überlagerungszustandsspeicherung ausführen können.


Hier werde ich hauptsächlich die Berechnung und Speicherung des Überlagerungszustandes erläutern.


Für eine Funktion f(x) müssen wir 100 x Werte bringen und 100 Ergebnisse erhalten. Ich möchte fragen, wie oft gemessen werden muss?


Bei der klassischen Berechnung ist die Antwort ganz einfach. Es zählt 100-mal und zählt einmal mit einem x-Wert.


Bei der Berechnung des Quantenchips muss er jedoch nur einmal gezählt werden.


Denn im Berechnungsschritt des Quantenchips ist das Messmodul ein aus Quantenzuständen zusammengesetztes Qubit, sodass alle x-Werte alle quantisiert werden und 100 x-Werte zu einem gemischten Zustand akkumuliert werden können, der dann einmal im Quantenchip gemessen wird . Ein gemischter Zustand von 100 Ergebnissen kann erhalten werden, und dann kann durch eine bestimmte genaue Messung ein Ergebnis erhalten werden, das dem x-Wert entspricht.


Dann ist die entsprechende Überlagerungszustandsspeicherung leichter zu verstehen. Wir können 100 x Werte in einem Zustand zum Speichern anstelle von 100 Speichern mischen.


Da nun Quantenchips und integrierte Schaltungschips völlig unterschiedliche Berechnungen durchführen, wird der Unterschied zwischen den entsprechenden Komponenten noch größer. Die Überlegenheit des Quantenchips hängt von der Akkumulation von Quantenzuständen für viele Anfangswerte ab, was die Effizienz der Berechnung verbessert.


Welcher Photonik- oder Quantenchip ist besser?


Photonischer Chip und Quantenchip sind zwei Definitionen, und es gibt keinen Unterschied zwischen hoch und niedrig. Der photonische Chip verwendet die helle Technologie von Halbleitermaterialien, um kontinuierliches Laserlicht zu erzeugen und andere photonische Siliziumkomponenten zu fördern; Der Quantenchip integriert die Quantenroute auf dem Siliziumchip und installiert dadurch die Rolle des Quanteninformationsressourcenmanagements.


Der photonische Chip kann die Leuchteigenschaften von Indiumphosphid und die Arbeitsfähigkeit optischer Silizium-Router in einem einzigen Hybridchip integrieren. Wenn der Strom zu Indiumphosphid hinzugefügt wird, werden die Lichtwellen, die in den monokristallinen Siliziumchip eintreten, eingeführt, was zu einer kontinuierlichen Dieser Lasertyp kann andere photonische Siliziumkomponenten antreiben.


Diese Art von Laserausrüstung, die auf monokristallinen Siliziumwafern basiert, kann dazu führen, dass photonische Chips häufiger in Computern verwendet werden, und die Kosten für photonische Chips können aufgrund der Auswahl einer großtechnischen Produktionstechnologie auf Siliziumbasis stark reduziert werden. Die Entstehung von Quantenchips wird auf die Entwicklung von Quantencomputern zurückgeführt. Um die Kommerzialisierung und Aufrüstung der Industriestruktur abzuschließen, müssen Quantencomputer den Weg der Integration gehen. Supraleiter-Systemsoftware, Halbleitermaterial-Quantenpunkt-Systemsoftware, Mikrostruktur-Photonik-Systemsoftware und sogar Atom- und positive Ionensysteme wollen alle den Weg zu Chips beschreiten.


Aus Sicht des Entwicklungstrends der Chipstraße ist das Supraleiter-Quantenchipsystem anderen Physiksystemen technisch voraus; das traditionelle Halbleiterchipmaterial, dh die Quantenpunktsystemsoftware, ist auch das übergeordnete Ziel aller Bemühungen, es zu erforschen. Die Entwicklung der Halbleiterchipmaterialindustrie ist seit langem perfekt. Sobald beispielsweise der Quantenchip aus Halbleitermaterial den Schwellenwert des fehlertoleranten Mechanismus der Quantenchip-Berechnung in Bezug auf Dekohärenzzeit und Manipulationspräzision erhöht, hofft man, dass die bestehenden Ergebnisse der traditionellen Halbleiterchip-Industrieproduktion integriert werden. Um Projektkosten zu reduzieren.

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