Ces dernières années, des incidents liés aux ordinateurs quantiques universels sont fréquemment apparus dans les journaux. Des entreprises comme IBM (International Business Machines), Google et Intel se sont empressées d'annoncer qu'elles ont réalisé un nombre plus élevé de qubits, mais des dizaines voire un grand nombre de qubits. S'il n'y a pas d'interconnexion complète, la précision est insuffisante et les erreurs ne peuvent pas être corrigées, l'informatique quantique à usage général est encore difficile à réaliser.
En revanche, la simulation de l'informatique quantique peut créer immédiatement un logiciel de système quantique sans s'appuyer sur des corrections quantiques compliquées. Au cœur d'un puissant algorithme d'optimisation pour simuler l'informatique quantique, la marche quantique dans l'espace bidimensionnel peut faire correspondre les tâches quotidiennes de calculs spéciaux à la matrice de drainage des coefficients de couplage mutuel dans l'espace d'évolution quantique. Lorsque le système de gestion de l'évolution quantique peut être suffisamment grand et conçu de manière flexible, il peut être utilisé pour effectuer de nombreux algorithmes d'optimisation et tâches de calcul, affichant de bien meilleures performances que les ordinateurs traditionnels.
En quoi la puce quantique est-elle différente de la puce de circuit intégré actuelle ?
Les puces quantiques effectuent le calcul quantique, tandis que les puces de circuits intégrés de données effectuent les calculs de données. Les deux puces sont différentes.
Dans la puce de circuit intégré de données, les fréquences haute et basse puissance représentent 0 et 1 dans l'algorithme binaire, et des portes logiques composées de transistors et de transistors MOS sont utilisées pour effectuer des opérations logiques.
Contrairement aux puces de circuits intégrés, les puces quantiques doivent effectuer des calculs quantiques. Deux états quantiques différents |0> et |1> représentent 0 et 1 dans l'algorithme d'optimisation quantique. Les calculs quantiques effectués par les puces quantiques doivent également avoir La porte logique quantique relative, par rapport à la conception de circuits numériques, peut effectuer le calcul de l'état de superposition et le stockage de l'état de superposition.
Ici, j'expliquerai principalement le calcul et le stockage de l'état de superposition.
Pour une fonction f(x), nous devons apporter 100 valeurs x et obtenir 100 résultats. Je voudrais demander combien de fois doit être mesuré?
Dans le calcul classique, la réponse est très simple. Il compte 100 fois et compte une fois avec une valeur x.
Cependant, dans le calcul de la puce quantique, elle n'a besoin d'être comptée qu'une seule fois.
Parce que dans l'étape de calcul de la puce quantique, le module de mesure est un qubit composé d'états quantiques, donc toutes les valeurs x sont toutes quantifiées, et 100 x valeurs peuvent être accumulées dans un état mixte, qui est ensuite mesuré une fois dans la puce quantique . Un état mixte de 100 résultats peut être obtenu, puis grâce à une certaine mesure précise, un résultat qui correspond à la valeur x peut être obtenu.
Ensuite, le stockage d'état de superposition correspondant est plus facile à comprendre. Nous pouvons mélanger 100 x valeurs dans un état pour le stockage au lieu de 100 stockages.
Maintenant que les puces quantiques et les puces de circuits intégrés effectuent des calculs complètement différents, la différence entre les composants appropriés devient encore plus grande. La supériorité de la puce quantique dépend de l'accumulation d'états quantiques pour de nombreuses valeurs initiales, ce qui améliore l'efficacité du calcul.
Quelle puce photonique ou puce quantique est la meilleure ?
La puce photonique et la puce quantique sont deux définitions, et il n'y a pas de différence entre haut et bas. La puce photonique utilise la technologie brillante des matériaux semi-conducteurs pour produire une lumière laser continue et promouvoir d'autres composants photoniques en silicium ; la puce quantique intègre la route quantique sur la puce de silicium, installant ainsi le rôle de gestion des ressources d'information quantique.
La puce photonique peut intégrer les caractéristiques lumineuses du phosphure d'indium et la capacité de travail des routeurs optiques en silicium dans une seule puce hybride. Lorsque le courant est ajouté au phosphure d'indium, les ondes lumineuses pénétrant dans la puce de silicium monocristallin sont introduites, ce qui entraîne un continu. Ce type de laser peut entraîner d'autres composants photoniques en silicium.
Ce type d'équipement laser basé sur des plaquettes de silicium monocristallin peut fabriquer des puces photoniques plus couramment utilisées dans les ordinateurs, et le coût des puces photoniques peut être considérablement réduit en raison de la sélection d'une technologie de production à grande échelle à base de silicium. La formation des puces quantiques est attribuée au développement des ordinateurs quantiques. Pour achever la commercialisation et la mise à niveau de la structure industrielle, les ordinateurs quantiques doivent emprunter la voie de l'intégration. Les logiciels de systèmes supraconducteurs, les logiciels de systèmes de points quantiques de matériaux semi-conducteurs, les logiciels de systèmes photoniques à microstructure et même les systèmes d'ions atomiques et positifs veulent tous emprunter la voie des puces.
Du point de vue de la tendance de développement de la route des puces, le système de puces quantiques supraconductrices est techniquement en avance sur les autres systèmes de physique ; le matériau traditionnel des puces semi-conductrices, c'est-à-dire le logiciel du système de points quantiques, est également l'objectif global des efforts de chacun à explorer. Le développement de l'industrie des matériaux pour puces semi-conductrices a longtemps été parfait. Par exemple, une fois que la puce quantique de matériau semi-conducteur augmente la valeur seuil du calcul de la puce quantique à mécanisme tolérant aux pannes en termes de temps de décohérence et de précision de manipulation, on espère que les résultats existants de la production industrielle de puces semi-conductrices traditionnelles seront intégrés. Pour réduire les coûts du projet.