În ultimii ani, incidente legate de calculatoarele cuantice universale au apărut frecvent în ziare. Companii precum IBM (International Business Machines), Google și Intel s-au grăbit să anunțe că au finalizat un număr mai mare de qubiți, dar zeci sau chiar un număr mare de qubiți. Dacă nu există o interconectare completă, precizia este insuficientă și greșelile nu pot fi corectate, calculul cuantic de uz general este încă dificil de realizat.
În schimb, simularea calculului cuantic poate construi imediat software-ul sistemului cuantic, fără a se baza pe corecții cuantice complicate. Fiind nucleul unui algoritm puternic de optimizare pentru simularea calculului cuantic, mersul cuantic în spațiul bidimensional poate potrivi sarcinile zilnice ale calculelor speciale cu matricea de drenaj a coeficientului de cuplare reciprocă din spațiul de evoluție cuantică. Atunci când sistemul de management al evoluției cuantice poate fi făcut suficient de mare și poate fi proiectat în mod flexibil, acesta poate fi folosit pentru a finaliza mulți algoritmi de optimizare și sarcini de calcul, arătând o performanță mult mai bună decât computerele tradiționale.
Cum este cip cuantic diferit de cip de circuit integrat actual?
Cipurile cuantice efectuează calculul cuantic, în timp ce cipurile cu circuite integrate de date efectuează calcule de date. Cele două jetoane sunt diferite.
În cipul circuitului integrat de date, frecvențele de înaltă și joasă putere reprezintă 0 și 1 în algoritmul binar, iar porțile logice compuse din tranzistori și tranzistori MOS sunt utilizate pentru a efectua operații logice.
Spre deosebire de cipurile cu circuite integrate, cipurile cuantice trebuie să efectueze calcule cuantice. Două stări cuantice diferite |0> și |1> reprezintă 0 și 1 în algoritmul de optimizare cuantică. Calculele cuantice efectuate de cipurile cuantice trebuie să aibă, de asemenea, porți logice cuantice relative, în comparație cu proiectarea circuitelor digitale, pot efectua calcule de stare de suprapunere și stocare de stare de suprapunere.
Aici, voi explica în principal calculul și stocarea stării de suprapunere.
Pentru o funcție f(x), trebuie să aducem 100 de valori x și să obținem 100 de rezultate. Aș dori să întreb de câte ori trebuie măsurat?
În calculul clasic, răspunsul este foarte simplu. Acesta numără de 100 de ori și numără o dată cu o valoare x.
Dar în calculul cipului cuantic, acesta trebuie numărat o singură dată.
Deoarece în etapa de calcul a cipului cuantic, modulul de măsurare este un qubit compus din stări cuantice, astfel încât toate valorile x sunt toate cuantificate și 100 de valori x pot fi acumulate într-o stare mixtă, care poate fi măsurată o dată în cip cuantic . Se poate obține o stare mixtă de 100 de rezultate, iar apoi printr-o anumită măsurătoare precisă se poate obține un rezultat care se potrivește cu valoarea x.
Atunci stocarea stării de suprapunere corespunzătoare este mai ușor de înțeles, valorile de 100 x pot fi amestecate într-o singură stare pentru stocare, în loc de 100 de stocări.
Acum că cipurile cuantice și cipurile cu circuite integrate efectuează calcule complet diferite, diferența dintre componentele adecvate devine și mai mare. Superioritatea cipului cuantic depinde de acumularea stărilor cuantice pentru multe valori inițiale, ceea ce îmbunătățește eficiența calculului.
Care dintre ele este mai puternică, cip fotonic sau cip cuantic?
Cipul fotonic și cipul cuantic sunt două definiții, nu există nicio diferență între ridicat și scăzut. Cipul fotonic folosește tehnologia strălucitoare a materialelor semiconductoare pentru a provoca lumină laser continuă și pentru a promova alte componente fotonice de siliciu; cipul cuantic integrează ruta cuantică pe cipul de siliciu, instalând astfel rolul de gestionare a resurselor informaționale cuantice.
Cipul fotonic poate integra caracteristicile luminoase ale fosfurei de indiu și capacitatea de lucru a routerelor optice cu siliciu într-un singur cip hibrid. Când curentul este adăugat la fosfura de indiu, undele de lumină care intră în cipul de siliciu monocristalin sunt introduse, rezultând continuu Acest tip de laser poate conduce alte componente fotonice de siliciu.
Acest tip de echipament laser bazat pe plachete de siliciu monocristalin poate face cipuri fotonice utilizate mai frecvent în computere. Alegerea tehnologiei de producție pe scară largă pe bază de siliciu poate reduce foarte mult costul cipurilor fotonice. Formarea cipurilor cuantice este atribuită dezvoltării computerelor cuantice. Pentru a finaliza comercializarea și modernizarea structurii industriale, calculatoarele cuantice trebuie să urmeze drumul integrării. Software-ul de sistem supraconductor, software-ul de sistem cu puncte cuantice de material semiconductor, software-ul de sistem fotonic cu microstructură și chiar sistemele atomice și cu ioni pozitivi doresc toate să ia calea către cipuri.
Din perspectiva tendinței de dezvoltare a drumului cu cipuri, sistemul cu cip cuantic supraconductor este tehnologic înaintea altor sisteme de fizică; materialul tradițional de cip semiconductor, adică software-ul sistemului de puncte cuantice, este, de asemenea, obiectivul general al eforturilor tuturor de a explora. Dezvoltarea industriei materialelor cu cip semiconductor a fost de mult timp perfectă. De exemplu, odată ce cipurile cuantice din materialul semiconductor cresc pragul de calcul al cipurilor cuantice a mecanismului tolerant la erori în ceea ce privește timpul de decoerență și precizia manipulării, se speră că rezultatele existente ale producției industriale tradiționale de cip semiconductor vor fi integrate. Pentru a reduce costurile proiectului