Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, insiden yang berkaitan dengan komputer kuantum sejagat sering muncul di akhbar. Syarikat seperti IBM (Mesin Perniagaan Antarabangsa), Google dan Intel telah tergesa-gesa untuk mengumumkan bahawa mereka telah menyelesaikan bilangan qubit yang lebih tinggi, tetapi berdozen atau bahkan sejumlah besar qubit. Jika tiada sambungan penuh, ketepatan tidak mencukupi dan kesilapan tidak dapat diperbetulkan, pengkomputeran kuantum tujuan am masih sukar dicapai.
Sebaliknya, simulasi pengkomputeran kuantum boleh membina perisian sistem kuantum dengan segera tanpa bergantung pada pembetulan kuantum yang rumit. Sebagai teras algoritma pengoptimuman yang berkuasa untuk mensimulasikan pengkomputeran kuantum, kuantum berjalan dalam ruang dua dimensi boleh memadankan tugas harian pengiraan khas kepada matriks saliran pekali gandingan bersama dalam ruang evolusi kuantum. Apabila sistem pengurusan evolusi kuantum boleh dibuat cukup besar dan boleh direka bentuk secara fleksibel, ia boleh digunakan untuk menyelesaikan banyak algoritma pengoptimuman dan tugas pengiraan, menunjukkan prestasi yang jauh lebih baik daripada komputer tradisional.
Bagaimanakah cip kuantum berbeza daripada cip litar bersepadu semasa?
Cip kuantum menjalankan pengkomputeran kuantum, manakala cip litar bersepadu data menjalankan pengiraan data. Kedua-dua cip adalah berbeza.
Dalam cip litar bersepadu data, frekuensi kuasa tinggi dan rendah mewakili 0 dan 1 dalam algoritma binari, dan get logik yang terdiri daripada transistor dan transistor MOS digunakan untuk menjalankan operasi logik.
Tidak seperti cip litar bersepadu, cip kuantum perlu melakukan pengiraan kuantum. Dua keadaan kuantum berbeza |0> dan |1> mewakili 0 dan 1 dalam algoritma pengoptimuman kuantum. Pengiraan kuantum yang dilakukan oleh cip kuantum juga mesti mempunyai get logik kuantum Relatif, berbanding dengan reka bentuk litar digital, boleh menjalankan pengiraan keadaan superposisi dan storan keadaan superposisi.
Di sini, saya akan menerangkan terutamanya pengiraan dan penyimpanan keadaan superposisi.
Untuk fungsi f(x), kita perlu membawa 100 x nilai dan mendapatkan 100 keputusan. Saya ingin bertanya berapa kali mesti diukur?
Dalam pengiraan klasik, jawapannya sangat mudah. Ia dikira 100 kali dan dikira sekali dengan nilai x.
Tetapi dalam pengiraan cip kuantum, ia hanya perlu dikira sekali.
Kerana dalam langkah pengiraan cip kuantum, modul pengukuran ialah qubit yang terdiri daripada keadaan kuantum, jadi semua nilai x semuanya dikuantisasi, dan nilai 100 x boleh dikumpul menjadi keadaan bercampur, yang boleh diukur sekali dalam cip kuantum . Keadaan campuran 100 keputusan boleh diperolehi, dan kemudian melalui pengukuran tepat tertentu, hasil yang sepadan dengan nilai x boleh diperolehi.
Kemudian storan keadaan superposisi yang sepadan lebih mudah difahami, nilai 100 x boleh dicampur ke dalam satu keadaan untuk penyimpanan, bukannya 100 storan.
Kini cip kuantum dan cip litar bersepadu menjalankan pengiraan yang sama sekali berbeza, perbezaan antara komponen yang sesuai menjadi lebih besar. Keunggulan cip kuantum bergantung pada pengumpulan keadaan kuantum untuk banyak nilai awal, yang meningkatkan kecekapan pengiraan.
Mana satu lebih kuat, cip fotonik atau cip kuantum?
Cip fotonik dan cip kuantum adalah dua definisi, tidak ada perbezaan antara tinggi dan rendah. Cip fotonik menggunakan teknologi terang bahan semikonduktor untuk menyebabkan cahaya laser berterusan dan menggalakkan komponen fotonik silikon lain; cip kuantum menyepadukan laluan kuantum pada cip silikon, dengan itu memasang peranan pengurusan sumber maklumat kuantum.
Cip fotonik boleh menyepadukan ciri bercahaya indium phosphide dan keupayaan kerja penghala optik silikon ke dalam cip hibrid tunggal. Apabila arus ditambah kepada indium phosphide, gelombang cahaya yang memasuki cip silikon monohabluran diperkenalkan, menghasilkan berterusan Laser jenis ini boleh memacu komponen fotonik silikon yang lain.
Peralatan laser jenis ini berdasarkan wafer silikon monohabluran boleh menjadikan cip fotonik lebih biasa digunakan dalam komputer. Pilihan teknologi pengeluaran berasaskan silikon berskala besar boleh mengurangkan kos cip fotonik. Pembentukan cip kuantum dikaitkan dengan perkembangan komputer kuantum. Untuk melengkapkan pengkomersialan dan peningkatan struktur perindustrian, komputer kuantum mesti mengambil jalan penyepaduan. Perisian sistem superkonduktor, perisian sistem titik kuantum bahan semikonduktor, perisian sistem fotonik mikrostruktur, dan juga sistem ion atom dan positif semuanya mahu mengambil laluan ke cip.
Dari perspektif trend pembangunan jalan cip, sistem cip kuantum superkonduktor secara teknologi mendahului sistem fizik lain; bahan cip semikonduktor tradisional, iaitu perisian sistem titik kuantum juga merupakan matlamat keseluruhan usaha semua orang untuk meneroka. Perkembangan industri bahan cip semikonduktor telah lama sempurna. Sebagai contoh, apabila cip kuantum bahan semikonduktor meningkatkan ambang pengiraan cip kuantum mekanisme toleransi kesalahan dari segi masa penyahpaduan dan ketepatan manipulasi, diharapkan hasil sedia ada pengeluaran perindustrian cip semikonduktor tradisional akan disepadukan. Untuk mengurangkan kos projek