Ontwikkelingsprestaties van optische kwantumchips
De prestaties van traditionele chips hangen vooral af van het aantal transistors dat in de chip is geïntegreerd. Als een enkele transistor klein is, is het aantal transistors dat in de chip is geïntegreerd groot, dus de rekenkracht van de chip is relatief sterk, en vice versa.
In feite werd het concept van fotonische kwantumchips voor het eerst voorgesteld door het Verenigd Koninkrijk in 2008. Sommige mensen weten er misschien niet veel van. Vergeleken met traditionele chips zijn fotonische kwantumchips een gloednieuwe chipvorm en hebben ze onvergelijkbare voordelen ten opzichte van traditionele chips.
Het grootste voordeel is dat de chip licht als drager gebruikt om de rol van elektriciteit te vervangen, en micro-nano-technologie gebruikt voor verwerking om een groter aantal optische kwantumapparaten op de chip te integreren. Deze geïntegreerde eigenschap maakt deze chip stabiel. Hogere prestaties en krachtigere prestaties.
Landen investeren in onderzoek en ontwikkeling van optische kwantumcomputerchips
Op 7 april heeft de Amerikaanse regering $ 25 miljoen toegewezen om chipgieterij GlobalFoundries te ondersteunen bij de ontwikkeling van optische kwantumcomputers.
Op 14 april hebben Intel en de Technische Universiteit Delft (TU Delft) met succes quantum dots gefabriceerd op de 28 Si/28 SiO2-interface met behulp van alternatieve en geavanceerde processen in de halfgeleiderfabriek van Intel.
Op 19 april zal de Nederlandse regering 1,1 miljard euro investeren in de fotonische geïntegreerde schakeling (PIC)-industrie van het land via nationale fondsen en andere instellingen uit de particuliere sector mobiliseren om de ontwikkeling van lokale ondernemingen te bevorderen.
Volgens berichten in buitenlandse media op 26 april ontwikkelt het "PhoQuant"-project, geleid door de Duitse start-up Q.ANT en 14 partners, momenteel een optische kwantumcomputerchip die op kamertemperatuur kan werken.
Kan de neklithografiemachine omzeilen
Een van de meest interessante aspecten van het maken van fotonische kwantumchips is dat ze kunnen worden gefabriceerd zonder de hulp van een lithografiemachine. In februari van dit jaar heeft het QUANTA-team van de School of Computer Science, National Defense University of China, samen met de Academy of Military Sciences, Sun Yat-Sen University en andere binnen- en buitenlandse eenheden, een nieuw programmeerbaar op silicium gebaseerd optisch kwantumsysteem ontwikkeld. computerchip, die de oplossing van verschillende kwantumalgoritmen voor grafentheorieproblemen heeft gerealiseerd. Het wordt beschouwd als een van de manieren om de lithografiemachine te omzeilen, maar de Verenigde Staten willen graag het delen van technologie aanvragen.
Hoewel dit nieuwe type kwantumchip ook gebruik maakt van micro-nano-verwerkingstechnologie, integreert het vooral een groot aantal fotonische kwantumapparaten op één chip. Door verschillende productieprincipes kan het de beperkingen van lithografiemachines omzeilen.
Zodra de optische kwantumchip met succes is gecommercialiseerd, verliest het onderzoek naar procestechnologieën zoals 7nm en 5nm zijn oorspronkelijke betekenis en zal ook het gebied van chipproductie een nieuwe mijlpaal ingaan. We zullen de hachelijke situatie doorbreken dat de chipproductie vastzit.
Onderzoek en ontwikkeling en productie van optische kwantumchips zijn niet afhankelijk van hoogwaardige lithografiemachines in het Westen. Zodra de technologie met succes is ontwikkeld en gerijpt, zullen we de situatie van vastzitten door het Westen volledig doorbreken. Zelfs op dit gebied, en zelfs de wereldwijde chipmarkt in de toekomst, kunnen we een voordeel hebben.
De toekomstige ontwikkeling van optische kwantumchips
Gegevensverwerking: vanuit het oogpunt van strategische beveiligings- en ontwikkelingsstrategievereisten kunnen fotonische kwantumchips veel belangrijke problemen in hoofdtoepassingen oplossen, zoals gegevensverwerkingsmethoden die tijdrovend zijn, niet parallel kunnen worden verwerkt en grote functionele verliezen hebben.
Bijvoorbeeld in lange afstand, hoge snelheid bewegende millimetergolfradars met laserbereik, snelheidsbeperking en beeldvorming met hoge resolutie als algemene doelen, evenals nieuwe metingen in niet-destructieve testtechnieken met hoge resolutie op basis van de interne structuur van biotech- en nanotechcomponenten In microscoopgerelateerde beeldwapens en -apparatuur kunnen optische kwantumchips hun voordelen van snelle parallelle verwerking, laag stroomverbruik en miniaturisatie volledig benutten.
Lasercommunicatie: lasercommunicatie in de binnenruimte is de belangrijkste manier om het probleem van de korte transmissiesnelheid in de binnenruimte op te lossen, en het is de belangrijkste manier om uitgebreide netwerkinformatie op te bouwen; onderwaterlasercommunicatie is de belangrijkste manier om de milieurisico's van onderwatergegevenssignaaloverdracht op te lossen, en het is ook een belangrijke manier om een geïntegreerd watersysteem te bouwen. belangrijke manier om het communicatiesysteem te verlagen.
Daarnaast zijn er ook industrieën met strategische vereisten voor beveiliging en ontwikkelingsstrategie, zoals inter-satelliet internettechnologie, 8G-communicatie en intelligente meet- en kaartprojecten voor remote sensing-technologie. Dit alles vereist de snelle, energieverslindende en parallelle verwerking van de big data van internet. Optische kwantumchips zullen een belangrijke ondersteunende rol spelen in deze strategische industrie.
Algoritme-optimalisatie: de AI-fotonische kwantumchip is een chipontwerp dat overeenkomt met de beeldverhouding van het optische meetframe en het optimalisatie-algoritme van kunstmatige-intelligentietechnologie.
Het heeft het potentieel om op grote schaal te worden gebruikt in belangrijke kunstmatige-intelligentietechnologie-industrieën, zoals onbemand rijden, beveiligingsbewakingssystemen, spraakherkenningstechnologie, beeldherkenningstechnologie, diagnose en behandeling, mobiele games, virtual reality-technologie, industrieel internet, servers op bedrijfsniveau, en grote datacenters.
Kunstmatige intelligentie: de hersenachtige fotonische kwantumchip kan de berekening van het menselijk brein simuleren en simuleren. Onder de neurale netwerkarchitectuur die het menselijk brein simuleert, kan het de gegevensinformatie oplossen volgens de informatie-inhoud van de optische kwantumband, zodat de chip snelle parallelle verwerking en stroomverbruik kan bereiken, vergelijkbaar met het menselijk brein. berekenen.
De integratie van microgestructureerde fotonische kwantumsets in elementaire fotonische kwantumchips en neurale netwerkgegevensverwerkingssystemen op basis van elektronenoptica is van groot belang voor het oplossen van problemen zoals toekomstig stroomverbruik, snelle werking, breedbandnetwerk en massaal beheer van informatiebronnen.
Internet: iedereen stelt steeds hogere eisen aan de rekensnelheid en snelheid van systeemsoftware voor computeroplossingen. De inefficiëntie van disruptieve innovaties stelt elektronische chips voor enorme uitdagingen op het gebied van verwerkingssnelheid en verlies van functionaliteit.
De optische kwantummeetchip heeft de voordelen van een snelle parallelle verwerkingssnelheid en een laag stroomverbruik, en wordt beschouwd als de meest veelbelovende meting en oplossing voor toekomstige hogesnelheids-, grote-informatie- en kunstmatige-intelligentietechnologieën.
einde:
Het nieuws van een grote doorbraak op het gebied van kwantum betekent dat mijn land zich in de toekomst niet alleen zal richten op de ontwikkeling van nieuwe op koolstof gebaseerde chips, maar ook op meer onderzoek en ontwikkeling van kwantumchiptechnologie als een nieuwe richting voor de ontwikkeling van de Chinese chiptechnologie in de toekomst.