Τα τελευταία χρόνια, περιστατικά που σχετίζονται με καθολικούς κβαντικούς υπολογιστές έχουν εμφανιστεί συχνά στις εφημερίδες. Εταιρείες όπως η IBM (International Business Machines), η Google και η Intel έσπευσαν να ανακοινώσουν ότι έχουν ολοκληρώσει μεγαλύτερο αριθμό qubits, αλλά δεκάδες ή και μεγάλο αριθμό qubits. Εάν δεν υπάρχει πλήρης διασύνδεση, η ακρίβεια είναι ανεπαρκής και τα λάθη δεν μπορούν να διορθωθούν, ο κβαντικός υπολογισμός γενικής χρήσης εξακολουθεί να είναι δύσκολο να επιτευχθεί.
Αντίθετα, η προσομοίωση του κβαντικού υπολογισμού μπορεί να δημιουργήσει αμέσως λογισμικό κβαντικού συστήματος χωρίς να βασίζεται σε περίπλοκες κβαντικές διορθώσεις. Ως πυρήνας ενός ισχυρού αλγορίθμου βελτιστοποίησης για την προσομοίωση κβαντικών υπολογιστών, ο κβαντικός περίπατος στον δισδιάστατο χώρο μπορεί να ταιριάξει τις καθημερινές εργασίες ειδικών υπολογισμών με τον πίνακα αποστράγγισης του συντελεστή αμοιβαίας σύζευξης στον χώρο της κβαντικής εξέλιξης. Όταν το σύστημα διαχείρισης κβαντικής εξέλιξης μπορεί να γίνει αρκετά μεγάλο και μπορεί να σχεδιαστεί με ευελιξία, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ολοκλήρωση πολλών αλγορίθμων βελτιστοποίησης και εργασιών υπολογισμού, παρουσιάζοντας πολύ καλύτερη απόδοση από τους παραδοσιακούς υπολογιστές.
Πώς διαφέρει το κβαντικό τσιπ από το τρέχον ολοκληρωμένο κύκλωμα;
Τα κβαντικά τσιπ πραγματοποιούν κβαντικούς υπολογισμούς, ενώ τα ολοκληρωμένα κυκλώματα δεδομένων πραγματοποιούν υπολογισμούς δεδομένων. Οι δύο μάρκες είναι διαφορετικές.
Στο ολοκληρωμένο κύκλωμα δεδομένων, οι συχνότητες υψηλής και χαμηλής ισχύος αντιπροσωπεύουν το 0 και το 1 στον δυαδικό αλγόριθμο και οι λογικές πύλες που αποτελούνται από τρανζίστορ και τρανζίστορ MOS χρησιμοποιούνται για την εκτέλεση λογικών λειτουργιών.
Σε αντίθεση με τα ολοκληρωμένα κυκλώματα, τα κβαντικά τσιπ πρέπει να εκτελούν κβαντικούς υπολογισμούς. Δύο διαφορετικές κβαντικές καταστάσεις |0> και |1> αντιπροσωπεύουν το 0 και το 1 στον αλγόριθμο κβαντικής βελτιστοποίησης. Οι κβαντικοί υπολογισμοί που εκτελούνται από κβαντικά τσιπ πρέπει επίσης να έχουν Σχετικές κβαντικές λογικές πύλες, σε σύγκριση με το σχέδιο ψηφιακού κυκλώματος, μπορούν να πραγματοποιούν υπολογισμό κατάστασης υπέρθεσης και αποθήκευση κατάστασης υπέρθεσης.
Εδώ, θα εξηγήσω κυρίως τον υπολογισμό και την αποθήκευση της κατάστασης υπέρθεσης.
Για μια συνάρτηση f(x), πρέπει να φέρουμε 100 x τιμές και να πάρουμε 100 αποτελέσματα. Θα ήθελα να ρωτήσω πόσες φορές πρέπει να μετρηθούν;
Στον κλασικό υπολογισμό, η απάντηση είναι πολύ απλή. Μετρά 100 φορές και μετράει μία φορά με τιμή x.
Αλλά στον υπολογισμό του κβαντικού τσιπ, χρειάζεται να μετρηθεί μόνο μία φορά.
Επειδή στο βήμα υπολογισμού του κβαντικού τσιπ, η μονάδα μέτρησης είναι ένα qubit που αποτελείται από κβαντικές καταστάσεις, επομένως όλες οι τιμές x είναι όλες κβαντισμένες και 100 x τιμές μπορούν να συσσωρευτούν σε μια μικτή κατάσταση, η οποία μπορεί να μετρηθεί μία φορά στο κβαντικό τσιπ . Μπορεί να ληφθεί μια μικτή κατάσταση 100 αποτελεσμάτων και, στη συνέχεια, μέσω μιας συγκεκριμένης ακριβούς μέτρησης, μπορεί να ληφθεί ένα αποτέλεσμα που ταιριάζει με την τιμή x.
Στη συνέχεια, η αντίστοιχη αποθήκευση κατάστασης υπέρθεσης είναι πιο κατανοητή, 100 x τιμές μπορούν να αναμειχθούν σε μία κατάσταση για αποθήκευση, αντί για 100 αποθήκες.
Τώρα που τα κβαντικά τσιπ και τα ολοκληρωμένα κυκλώματα πραγματοποιούν εντελώς διαφορετικούς υπολογισμούς, η διαφορά μεταξύ των κατάλληλων εξαρτημάτων γίνεται ακόμη μεγαλύτερη. Η υπεροχή του κβαντικού τσιπ εξαρτάται από τη συσσώρευση κβαντικών καταστάσεων για πολλές αρχικές τιμές, γεγονός που βελτιώνει την απόδοση του υπολογισμού.
Ποιο είναι ισχυρότερο, φωτονικό ή κβαντικό τσιπ;
Το φωτονικό τσιπ και το κβαντικό τσιπ είναι δύο ορισμοί, δεν υπάρχει διαφορά μεταξύ υψηλού και χαμηλού. Το φωτονικό τσιπ χρησιμοποιεί τη φωτεινή τεχνολογία των υλικών ημιαγωγών για την πρόκληση συνεχούς φωτός λέιζερ και την προώθηση άλλων φωτονικών στοιχείων πυριτίου. το κβαντικό τσιπ ενσωματώνει την κβαντική διαδρομή στο τσιπ πυριτίου, εγκαθιστώντας έτσι τον ρόλο της διαχείρισης των κβαντικών πόρων πληροφοριών.
Το φωτονικό τσιπ μπορεί να ενσωματώσει τα φωτεινά χαρακτηριστικά του φωσφιδίου του ινδίου και την ικανότητα εργασίας των οπτικών δρομολογητών πυριτίου σε ένα μόνο υβριδικό τσιπ. Όταν το ρεύμα προστίθεται στο φωσφίδιο του ινδίου, εισάγονται τα κύματα φωτός που εισέρχονται στο μονοκρυσταλλικό τσιπ πυριτίου, με αποτέλεσμα τη συνεχή λειτουργία Αυτός ο τύπος λέιζερ μπορεί να οδηγήσει άλλα φωτονικά συστατικά πυριτίου.
Αυτός ο τύπος εξοπλισμού λέιζερ που βασίζεται σε γκοφρέτες μονοκρυσταλλικού πυριτίου μπορεί να κάνει τα φωτονικά τσιπ να χρησιμοποιούνται πιο συχνά σε υπολογιστές. Η επιλογή μεγάλης κλίμακας τεχνολογίας παραγωγής με βάση το πυρίτιο μπορεί να μειώσει σημαντικά το κόστος των φωτονικών τσιπ. Ο σχηματισμός κβαντικών τσιπ αποδίδεται στην ανάπτυξη κβαντικών υπολογιστών. Για να ολοκληρωθεί η εμπορευματοποίηση και η αναβάθμιση της βιομηχανικής δομής, οι κβαντικοί υπολογιστές πρέπει να πάρουν το δρόμο της ολοκλήρωσης. Λογισμικό συστήματος υπεραγωγών, λογισμικό συστήματος κβαντικών κουκκίδων υλικού ημιαγωγών, λογισμικό συστήματος φωτονικής μικροδομής, ακόμη και συστήματα ατομικών και θετικών ιόντων, όλα θέλουν να πάρουν το δρόμο προς τα τσιπ.
Από την προοπτική της τάσης ανάπτυξης του δρόμου με τσιπ, το σύστημα κβαντικών τσιπ υπεραγωγών είναι τεχνολογικά μπροστά από άλλα συστήματα φυσικής. το παραδοσιακό υλικό τσιπ ημιαγωγών, δηλαδή το λογισμικό συστήματος κβαντικών κουκκίδων είναι επίσης ο γενικός στόχος των προσπαθειών όλων για εξερεύνηση. Η ανάπτυξη της βιομηχανίας υλικών τσιπ ημιαγωγών ήταν από καιρό τέλεια. Για παράδειγμα, μόλις τα κβαντικά τσιπ υλικού ημιαγωγών αυξήσουν το όριο του υπολογισμού κβαντικών τσιπ με μηχανισμό ανοχής σε σφάλματα όσον αφορά τον χρόνο αποσυνοχής και την ακρίβεια χειρισμού, ελπίζεται ότι τα υπάρχοντα αποτελέσματα της παραδοσιακής βιομηχανικής παραγωγής τσιπ ημιαγωγών θα ενσωματωθούν. Για μείωση του κόστους του έργου