Rendimiento de desarrollo de chips cuánticos ópticos
El rendimiento de los chips tradicionales depende principalmente de la cantidad de transistores integrados en el chip. Si un solo transistor es pequeño, la cantidad de transistores integrados en el chip es grande, por lo que la potencia informática del chip es relativamente fuerte y viceversa.
De hecho, el concepto de chip cuántico fotónico fue propuesto por primera vez en el Reino Unido en 2008. Es posible que algunas personas no sepan mucho al respecto. En comparación con los chips tradicionales, los chips cuánticos fotónicos son una forma de chip completamente nueva y tienen ventajas incomparables sobre los chips tradicionales.
Su mayor ventaja es que el chip usa la luz como portador para reemplazar el papel de la electricidad y usa tecnología micro-nano para el procesamiento para integrar una mayor cantidad de dispositivos cuánticos ópticos en el chip. Esta propiedad integrada hace que este chip sea estable. Mayor rendimiento y rendimiento más potente.
Países invierten en investigación y desarrollo de chips de computación cuántica óptica
El 7 de abril, el gobierno de EE. UU. asignó $ 25 millones para apoyar a la fundición de chips GlobalFoundries para desarrollar computadoras cuánticas ópticas.
El 14 de abril, Intel y la Universidad Tecnológica de Delft (TU Delft) fabricaron con éxito puntos cuánticos en la interfaz 28 Si/28 SiO2 mediante procesos alternativos y avanzados en las instalaciones de fabricación de semiconductores de Intel.
El 19 de abril, el gobierno holandés invertirá 1.100 millones de euros en la industria de circuitos integrados fotónicos (PIC) del país a través de fondos nacionales y movilizará otras instituciones del sector privado para promover el desarrollo de empresas locales.
Según informes de medios extranjeros del 26 de abril, el proyecto "PhoQuant", dirigido por la empresa emergente alemana Q.ANT y 14 socios, está desarrollando actualmente un chip de computación cuántica óptica que puede funcionar a temperatura ambiente.
Puede pasar por alto la máquina de litografía del cuello
Uno de los aspectos más interesantes de la fabricación de chips cuánticos fotónicos es que pueden fabricarse sin la ayuda de una máquina de litografía. En febrero de este año, el equipo QUANTA de la Escuela de Ciencias de la Computación de la Universidad Nacional de Defensa de China, junto con la Academia de Ciencias Militares, la Universidad Sun Yat-Sen y otras unidades nacionales y extranjeras, desarrollaron una nueva óptica cuántica programable basada en silicio. chip informático, que se ha dado cuenta de la solución de varios algoritmos cuánticos para problemas de teoría de grafos. Se considera que es una de las formas de eludir la máquina de litografía, pero Estados Unidos está ansioso por solicitar el intercambio de tecnología.
Aunque este nuevo tipo de chip cuántico también utiliza tecnología de procesamiento micro-nano, integra principalmente una gran cantidad de dispositivos cuánticos fotónicos en un solo chip. Debido a los diferentes principios de producción, puede eludir las limitaciones de las máquinas de litografía.
Una vez que el chip cuántico óptico se comercialice con éxito, la investigación sobre tecnologías de proceso como 7nm y 5nm perderá su significado original, y el campo de la fabricación de chips también entrará en un nuevo hito. Superaremos la situación de estancamiento de la fabricación de chips.
La investigación, el desarrollo y la producción de chips cuánticos ópticos no dependen de máquinas de litografía de alta gama en Occidente. Una vez que la tecnología se desarrolle y madure con éxito, romperemos por completo la situación de estar atrapados por Occidente. Incluso en este campo, e incluso en el mercado mundial de chips en el futuro, podemos tener una ventaja.
El desarrollo futuro de los chips cuánticos ópticos
Procesamiento de datos: desde la perspectiva de la seguridad estratégica y los requisitos de la estrategia de desarrollo, los chips cuánticos fotónicos pueden resolver muchos problemas importantes en las aplicaciones principales, como los métodos de procesamiento de datos que requieren mucho tiempo, no se pueden procesar en paralelo y tienen grandes pérdidas funcionales.
Por ejemplo, en radares de ondas milimétricas de movimiento de alta velocidad y largo alcance con alcance láser, limitación de velocidad e imágenes de alta resolución como objetivos generales, así como nuevas mediciones en técnicas de prueba no destructivas de alta resolución basadas en la estructura interna de los componentes biotecnológicos y nanotecnológicos En armas y equipos de imágenes relacionados con microscopios, los chips cuánticos ópticos pueden aprovechar al máximo sus ventajas de procesamiento paralelo de alta velocidad, bajo consumo de energía y miniaturización.
Comunicación láser: la comunicación láser en el espacio interior es la forma clave de resolver el problema de la velocidad de transmisión del espacio interior corto, y es la forma clave de crear información de red integral; La comunicación láser subacuática es la forma clave de resolver los peligros ambientales de la transmisión de señales de datos subacuáticos, y también es una forma clave de construir un sistema de agua integrado. forma clave para bajar el sistema de comunicación.
Además, también hay industrias con requisitos estratégicos de seguridad y estrategia de desarrollo, como tecnología de Internet entre satélites, comunicación 8G y proyectos de topografía y mapeo de tecnología de detección remota inteligente. Todo esto requiere el procesamiento rápido, hambriento de energía y paralelo de los grandes datos de Internet. Los chips cuánticos ópticos desempeñarán un papel de apoyo clave en esta industria estratégica.
Optimización del algoritmo: el chip cuántico fotónico AI es un diseño de chip que coincide con la relación de aspecto del marco de medición óptica y el algoritmo de optimización de la tecnología de inteligencia artificial.
Tiene el potencial de ser ampliamente utilizado en importantes industrias de tecnología de inteligencia artificial, como conducción no tripulada, sistemas de monitoreo de seguridad, tecnología de reconocimiento de voz, tecnología de reconocimiento de imágenes, diagnóstico y tratamiento, juegos móviles, tecnología de realidad virtual, Internet industrial, servidores a nivel de empresa, y grandes centros de datos.
Inteligencia artificial: el chip cuántico fotónico similar al cerebro puede simular y simular el cálculo del cerebro humano. Bajo la arquitectura de red neuronal que simula el cerebro humano, puede resolver la información de datos de acuerdo con el contenido de información de la banda cuántica óptica, de modo que el chip pueda lograr un procesamiento paralelo rápido y un consumo de energía similar al del cerebro humano. calcular.
La integración de conjuntos cuánticos fotónicos microestructurados en chips cuánticos fotónicos básicos y sistemas de procesamiento de datos de redes neuronales basados en la óptica electrónica es de gran importancia para resolver problemas como el consumo de energía futuro, la operación de alta velocidad, la red de banda ancha y la gestión masiva de recursos de información.
Internet: todo el mundo tiene requisitos cada vez más altos para la velocidad informática y la velocidad del software del sistema de solución informática. La ineficiencia de las innovaciones disruptivas deja a los chips electrónicos con enormes desafíos en términos de velocidad de procesamiento y pérdida de funcionalidad.
El chip de medición cuántica óptica tiene las ventajas de una rápida velocidad de procesamiento en paralelo y un bajo consumo de energía, y se considera que es la solución y la medición más prometedoras para las futuras tecnologías de inteligencia artificial, gran cantidad de información y alta velocidad.
fin:
La noticia de un gran avance en el campo cuántico significa que, en el futuro, mi país no solo se centrará en el desarrollo de nuevos chips a base de carbono, sino que también aumentará la investigación y el desarrollo de la tecnología de chips cuánticos como una nueva dirección para el desarrollo. de la tecnología de chips de China en el futuro.