Son yıllarda evrensel kuantum bilgisayarlarla ilgili olaylar gazetelerde sıklıkla yer aldı. IBM (Uluslararası İş Makineleri), Google ve Intel gibi şirketler, daha fazla sayıda kübit, ancak düzinelerce hatta çok sayıda kübit tamamladıklarını duyurmak için acele ettiler. Tam bir ara bağlantı yoksa, kesinlik yetersizdir ve hatalar düzeltilemez, genel amaçlı kuantum hesaplamanın elde edilmesi hala zordur.
Buna karşılık, kuantum hesaplama simülasyonu, karmaşık kuantum düzeltmelerine dayanmadan hemen kuantum sistem yazılımı oluşturabilir. Kuantum hesaplamayı simüle etmek için güçlü bir optimizasyon algoritmasının çekirdeği olarak, iki boyutlu uzayda kuantum yürüyüşü, özel hesaplamaların günlük görevlerini, kuantum evrim uzayındaki karşılıklı bağlantı katsayısı drenaj matrisiyle eşleştirebilir. Kuantum evrimi yönetim sistemi yeterince büyük yapılabildiğinde ve esnek bir şekilde tasarlanabildiğinde, birçok optimizasyon algoritmasını ve hesaplama görevini tamamlamak için kullanılabilir ve geleneksel bilgisayarlardan çok daha iyi bir performans gösterir.
Kuantum çipi, mevcut entegre devre çipinden nasıl farklıdır?
Kuantum yongaları kuantum hesaplamayı gerçekleştirirken, veri entegre devre yongaları veri hesaplamalarını gerçekleştirir. İki çip farklı.
Veri tümleşik devre yongasında, ikili algoritmada yüksek ve düşük güç frekansları 0 ve 1'i temsil eder ve lojik işlemleri gerçekleştirmek için transistörler ve MOS transistörlerinden oluşan mantık kapıları kullanılır.
Entegre devre çiplerinin aksine, kuantum çiplerinin kuantum hesaplamaları yapması gerekir. İki farklı kuantum durumu |0> ve |1> kuantum optimizasyon algoritmasında 0 ve 1'i temsil eder. Kuantum çipleri tarafından gerçekleştirilen kuantum hesaplamaları ayrıca, dijital devre tasarımı ile karşılaştırıldığında, göreceli kuantum mantık geçidine sahip olmalıdır, süperpozisyon durumu hesaplamasını ve süperpozisyon durumu depolamasını gerçekleştirebilir.
Burada esas olarak süperpozisyon durumunun hesaplanmasını ve saklanmasını açıklayacağım.
Bir f(x) fonksiyonu için 100 x değeri getirmemiz ve 100 sonuç almamız gerekiyor. Kaç kez ölçülmesi gerektiğini sormak istiyorum?
Klasik hesaplamada cevap çok basit. 100 kez sayar ve bir x değeriyle sayar.
Ancak kuantum çipinin hesaplanmasında yalnızca bir kez sayılması gerekir.
Kuantum çipinin hesaplama adımında, ölçüm modülü kuantum durumlarından oluşan bir kübit olduğundan, tüm x değerlerinin tümü nicelenir ve 100 x değeri, daha sonra kuantum çipinde bir kez ölçülen karışık bir duruma toplanabilir. . 100 sonucun karışık hali elde edilebilir ve daha sonra belirli bir kesin ölçümle x değeriyle eşleşen bir sonuç elde edilebilir.
Daha sonra ilgili süperpozisyon durumu depolamasının anlaşılması daha kolaydır. 100 depolama yerine depolama için 100 x değerini tek bir duruma karıştırabiliriz.
Artık kuantum çipleri ve entegre devre çipleri tamamen farklı hesaplamalar yaptığından, uygun bileşenler arasındaki fark daha da büyük hale geliyor. Kuantum çipinin üstünlüğü, hesaplama verimliliğini artıran birçok başlangıç değeri için kuantum durumlarının birikmesine bağlıdır.
Hangi fotonik çip veya kuantum çipi daha iyi?
Fotonik çip ve kuantum çip iki tanımdır ve yüksek ile düşük arasında fark yoktur. Fotonik çip, sürekli lazer ışığına neden olmak ve diğer silikon fotonik bileşenleri teşvik etmek için yarı iletken malzemelerin parlak teknolojisini kullanır; kuantum çipi, kuantum rotasını silikon çip üzerinde bütünleştirir ve böylece kuantum bilgi kaynağı yönetiminin rolünü yükler.
Fotonik çip, indiyum fosfitin ışık özelliklerini ve silikon optik yönlendiricilerin çalışma yeteneğini tek bir hibrit çipte birleştirebilir. Akım indiyum fosfite eklendiğinde, monokristal silikon çipe giren ışık dalgaları tanıtılır, bu da süreklilik ile sonuçlanır. Bu tip lazer, diğer silikon fotonik bileşenleri çalıştırabilir.
Monokristal silikon gofretlere dayalı bu tür lazer ekipmanı, fotonik yongaların bilgisayarlarda daha yaygın olarak kullanılmasını sağlayabilir ve büyük ölçekli silikon tabanlı üretim teknolojisinin seçilmesi nedeniyle fotonik yongaların maliyeti büyük ölçüde azaltılabilir. Kuantum çiplerinin oluşumu, kuantum bilgisayarların gelişimine atfedilir. Endüstriyel yapının ticarileştirilmesini ve yükseltilmesini tamamlamak için kuantum bilgisayarların entegrasyon yolunu alması gerekir. Süper iletken sistem yazılımı, yarı iletken malzeme kuantum nokta sistemi yazılımı, mikro yapı fotonik sistem yazılımı ve hatta atomik ve pozitif iyon sistemlerinin tümü, çiplere giden yolu almak istiyor.
Çip yolunun gelişim eğilimi açısından bakıldığında, süperiletken kuantum çip sistemi teknik olarak diğer fizik sistemlerinin önündedir; geleneksel yarı iletken çip malzemesi, yani kuantum nokta sistemi yazılımı, herkesin keşfetme çabalarının genel amacıdır. Yarı iletken yonga malzeme endüstrisinin gelişimi uzun zamandır mükemmeldi. Örneğin, yarı iletken malzemenin kuantum çipi, hataya dayanıklı mekanizma kuantum çip hesaplamasının eşik değerini, uyumsuzluk süresi ve manipülasyon hassasiyeti açısından artırdığında, geleneksel yarı iletken çip endüstriyel üretiminin mevcut sonuçlarının entegre olacağı umulmaktadır. Proje maliyetlerini azaltmak için.
