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 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 de inmediato un software de sistema cuántico sin depender de complicadas correcciones cuánticas. 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 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. Los dos chips 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 se utilizan puertas lógicas compuestas por transistores y transistores MOS 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.
Sin embargo, 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 luego se mide 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 de estado de superposición correspondiente es más fácil de entender. Podemos 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.
¿Qué chip fotónico o chip cuántico es mejor?
Chip fotónico y chip cuántico son dos definiciones, y 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, y el costo de los chips fotónicos se puede reducir en gran medida debido a la selección de tecnología de producción basada en silicio a gran escala. 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 de superconductores, el software del sistema de puntos cuánticos de material semiconductor, el software del sistema de fotónica 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 técnicamente por delante de otros sistemas físicos; el material del 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 valor umbral del cálculo del chip cuántico del mecanismo tolerante a fallas en términos de tiempo de decoherencia y precisión de manipulación, se espera que se integren los resultados existentes de la producción industrial de chips semiconductores tradicionales. Reducir los costos del proyecto.
