V posledných rokoch sa v novinách často objavovali incidenty súvisiace s univerzálnymi kvantovými počítačmi. Spoločnosti ako IBM (International Business Machines), Google a Intel sa poponáhľali s oznámením, že dokončili vyšší počet qubitov, ale desiatky či dokonca veľké množstvo qubitov. Ak neexistuje úplné prepojenie, presnosť je nedostatočná a chyby sa nedajú opraviť, je stále ťažké dosiahnuť univerzálne kvantové výpočty.
Na rozdiel od toho, simulácia kvantových výpočtov môže okamžite vytvoriť softvér kvantového systému bez spoliehania sa na komplikované kvantové korekcie. Ako jadro výkonného optimalizačného algoritmu na simuláciu kvantových výpočtov môže kvantová prechádzka v dvojrozmernom priestore zodpovedať každodenným úlohám špeciálnych výpočtov s odvodňovacou maticou koeficientov vzájomného prepojenia v priestore kvantovej evolúcie. Keď môže byť systém riadenia kvantovej evolúcie dostatočne veľký a flexibilne navrhnutý, môže byť použitý na dokončenie mnohých optimalizačných algoritmov a výpočtových úloh, pričom vykazuje oveľa lepší výkon ako tradičné počítače.
Ako sa kvantový čip líši od súčasného čipu integrovaného obvodu?
Kvantové čipy vykonávajú kvantové výpočty, zatiaľ čo čipy dátových integrovaných obvodov vykonávajú výpočty údajov. Tieto dva čipy sú odlišné.
V čipe dátového integrovaného obvodu predstavujú vysoké a nízke výkonové frekvencie v binárnom algoritme 0 a 1 a na vykonávanie logických operácií sa používajú logické hradla zložené z tranzistorov a tranzistorov MOS.
Na rozdiel od čipov s integrovanými obvodmi musia kvantové čipy vykonávať kvantové výpočty. Dva rôzne kvantové stavy |0> a |1> predstavujú 0 a 1 v algoritme kvantovej optimalizácie. Kvantové výpočty vykonávané kvantovými čipmi musia mať tiež Relatívna kvantová logická brána v porovnaní s dizajnom digitálneho obvodu môže vykonávať výpočet stavu superpozície a ukladanie stavu superpozície.
Tu vysvetlím hlavne výpočet a uloženie stavu superpozície.
Pre funkciu f(x) potrebujeme priniesť 100 x hodnôt a získať 100 výsledkov. Chcel by som sa spýtať koľkokrát treba merať?
Pri klasickom výpočte je odpoveď veľmi jednoduchá. Počíta sa 100-krát a raz počíta s hodnotou x.
Pri výpočte kvantového čipu ho však stačí započítať iba raz.
Pretože vo výpočtovom kroku kvantového čipu je merací modul qubit zložený z kvantových stavov, takže všetkých x hodnôt je kvantovaných a 100 x hodnôt sa môže akumulovať do zmiešaného stavu, ktorý sa potom raz zmeria v kvantovom čipe. . Je možné získať zmiešaný stav 100 výsledkov a potom prostredníctvom určitého presného merania možno získať výsledok, ktorý zodpovedá hodnote x.
Potom je príslušné úložisko stavu superpozície ľahšie pochopiteľné. Môžeme zmiešať 100 x hodnôt do jedného stavu na uloženie namiesto 100 úložísk.
Teraz, keď kvantové čipy a čipy integrovaných obvodov vykonávajú úplne odlišné výpočty, je rozdiel medzi príslušnými komponentmi ešte väčší. Nadradenosť kvantového čipu závisí od akumulácie kvantových stavov pre mnohé počiatočné hodnoty, čo zlepšuje efektivitu výpočtu.
Ktorý fotonický čip alebo kvantový čip je lepší?
Fotonický čip a kvantový čip sú dve definície a nie je rozdiel medzi vysokou a nízkou. Fotonický čip využíva jasnú technológiu polovodičových materiálov, aby spôsobil kontinuálne laserové svetlo a podporil ďalšie kremíkové fotonické komponenty; kvantový čip integruje kvantovú cestu na kremíkovom čipe, čím zavádza úlohu riadenia kvantových informačných zdrojov.
Fotonický čip dokáže integrovať svetelné charakteristiky fosfidu india a pracovnú schopnosť kremíkových optických smerovačov do jedného hybridného čipu. Keď sa prúd pridá k fosfidu india, svetelné vlny vstupujúce do monokryštalického kremíkového čipu sa zavedú, čo vedie k nepretržitému. Tento typ lasera môže poháňať ďalšie kremíkové fotonické komponenty.
Tento typ laserového zariadenia založeného na monokryštalických kremíkových doštičkách môže vyrábať fotonické čipy bežnejšie používané v počítačoch a náklady na fotonické čipy môžu byť výrazne znížené v dôsledku výberu technológie výroby vo veľkom meradle na báze kremíka. Vznik kvantových čipov sa pripisuje vývoju kvantových počítačov. Na dokončenie komercializácie a modernizácie priemyselnej štruktúry sa kvantové počítače musia vydať na cestu integrácie. Softvér supravodivého systému, softvér kvantového bodového systému s polovodičovým materiálom, softvér mikroštruktúrneho fotonického systému a dokonca atómové a kladné iónové systémy – všetky chcú ísť cestou k čipom.
Z pohľadu vývojového trendu čipovej cesty je supravodičový kvantový čipový systém technicky pred ostatnými fyzikálnymi systémami; tradičný materiál polovodičových čipov, to znamená softvér kvantového bodového systému, je tiež celkovým cieľom každého úsilia o preskúmanie. Rozvoj priemyslu materiálov polovodičových čipov je už dlho dokonalý. Napríklad, keď kvantový čip polovodičového materiálu zvýši prahovú hodnotu výpočtu kvantového čipu mechanizmu odolného voči chybám z hľadiska času dekoherencie a presnosti manipulácie, je nádej, že existujúce výsledky tradičnej priemyselnej výroby polovodičových čipov budú integrované. Na zníženie nákladov na projekt.
