En los últimos años, los incidentes relacionados con las computadoras cuánticas universales han aparecido con frecuencia en los periódicos. Empresas como IBM (International Business Machines), Google e Intel se han apresurado a anunciar que han completado una mayor cantidad de qubits, pero hay decenas o incluso una gran cantidad de qubits. Si no hay una interconexión completa, la precisión es insuficiente y los errores no se pueden corregir, la computación cuántica de propósito general sigue siendo difícil de lograr.
Por el contrario, la simulación de la computación cuántica puede construir inmediatamente software de sistema cuántico sin depender de correcciones cuánticas complejas. Como núcleo de un poderoso algoritmo de optimización para simular la computación cuántica, la caminata cuántica en el espacio bidimensional puede hacer coincidir las tareas diarias de cálculos especiales con la matriz de drenaje del coeficiente de acoplamiento mutuo en el espacio de evolución cuántica. Cuando el sistema de gestión de la evolución cuántica se puede hacer lo suficientemente grande y se puede diseñar de manera flexible, se puede utilizar para completar muchos algoritmos de optimización y tareas de cálculo, mostrando un rendimiento importante mucho mejor que las computadoras tradicionales.
¿En qué se diferencia el chip cuántico del chip del circuito integrado actual?
Los chips cuánticos llevan a cabo la computación cuántica, mientras que los chips de circuitos integrados de datos realizan cálculos de datos. Las dos fichas son diferentes.
En el chip del circuito integrado de datos, las frecuencias de alta y baja potencia representan 0 y 1 en el algoritmo binario, y las puertas lógicas compuestas por transistores y transistores MOS se utilizan para realizar operaciones lógicas.
A diferencia de los chips de circuitos integrados, los chips cuánticos necesitan realizar cálculos cuánticos. Dos estados cuánticos diferentes|0> y|1> representan 0 y 1 en el algoritmo de optimización cuántica. Los cálculos cuánticos realizados por chips cuánticos también deben tener La puerta lógica cuántica relativa, en comparación con el diseño del circuito digital, puede llevar a cabo el cálculo del estado de superposición y el almacenamiento del estado de superposición.
Aquí, explicaré principalmente el cálculo y almacenamiento del estado de superposición.
Para una función f (x), necesitamos traer 100 valores de x y obtener 100 resultados. Me gustaría preguntar cuántas veces se deben medir.
En el cálculo clásico, la respuesta es muy simple. Cuenta 100 veces y cuenta una vez con un valor de x.
Pero en el cálculo del chip cuántico, solo es necesario contarlo una vez.
Porque en el paso de cálculo del chip cuántico, el módulo de medición es un qubit compuesto de estados cuánticos, por lo que todos los valores de x se cuantifican y se pueden acumular 100 valores de x en un estado mixto, que se puede medir una vez en el chip cuántico. . Se puede obtener un estado mixto de 100 resultados y luego, a través de una determinada medición precisa, se puede obtener un resultado que coincida con el valor de x.
Entonces, el almacenamiento del estado de superposición correspondiente es más fácil de entender, se pueden mezclar 100 valores de x en un estado para el almacenamiento, en lugar de 100 almacenamientos.
Ahora que los chips cuánticos y los chips de circuitos integrados realizan cálculos completamente diferentes, la diferencia entre los componentes apropiados se vuelve aún mayor. La superioridad del chip cuántico depende de la acumulación de estados cuánticos para muchos valores iniciales, lo que mejora la eficiencia del cálculo.
¿Cuál es más fuerte, el chip fotónico o el chip cuántico?
Chip fotónico y chip cuántico son dos definiciones, no hay diferencia entre alto y bajo. El chip fotónico utiliza la tecnología brillante de los materiales semiconductores para generar luz láser continua y promover otros componentes fotónicos de silicio; el chip cuántico integra la ruta cuántica en el chip de silicio, instalando así la función de gestión de recursos de información cuántica.
El chip fotónico puede integrar las características luminosas del fosfuro de indio y la capacidad de trabajo de los enrutadores ópticos de silicio en un solo chip híbrido. Cuando la corriente se agrega al fosfuro de indio, se introducen las ondas de luz que ingresan al chip de silicio monocristalino, lo que da como resultado un láser continuo. Este tipo de láser puede impulsar otros componentes fotónicos de silicio.
Este tipo de equipo láser basado en obleas de silicio monocristalino puede hacer que los chips fotónicos se utilicen más comúnmente en las computadoras. La elección de la tecnología de producción basada en silicio a gran escala puede reducir en gran medida el costo de los chips fotónicos. La formación de chips cuánticos se atribuye al desarrollo de las computadoras cuánticas. Para completar la comercialización y actualización de la estructura industrial, las computadoras cuánticas deben tomar el camino de la integración. El software del sistema superconductor, el software del sistema de puntos cuánticos de material semiconductor, el software del sistema fotónico de microestructura e incluso los sistemas de iones positivos y atómicos, todos quieren tomar el camino hacia los chips.
Desde la perspectiva de la tendencia de desarrollo de la ruta de los chips, el sistema de chips cuánticos superconductores está tecnológicamente por delante de otros sistemas físicos; el material de chip semiconductor tradicional, es decir, el software del sistema de puntos cuánticos, es también el objetivo general de los esfuerzos de exploración de todos. El desarrollo de la industria de materiales de chips semiconductores ha sido perfecto durante mucho tiempo. Por ejemplo, una vez que el chip cuántico de material semiconductor aumenta el umbral del cálculo del chip cuántico del mecanismo tolerante a fallas en términos de tiempo de decoherencia y precisión de manipulación, se espera que los efectos existentes de la producción industrial de chips semiconductores tradicionales se integren en gran medida. Reducir los costos del proyecto.