Optikai kvantumchipek fejlesztési teljesítménye
A hagyományos chipek teljesítménye elsősorban a chipbe integrált tranzisztorok számától függ. Ha egyetlen tranzisztor kicsi, akkor a chipbe integrált tranzisztorok száma nagy, így a chip számítási teljesítménye viszonylag erős, és fordítva.
Valójában a fotonikus kvantumchip koncepcióját először az Egyesült Királyság javasolta 2008-ban. Vannak, akik nem sokat tudnak róla. A hagyományos chipekhez képest a fotonikus kvantumchipek vadonatúj chipformák, és összehasonlíthatatlan előnyeik vannak a hagyományos chipekkel szemben.
Legnagyobb előnye, hogy a chip fényt használ hordozóként az elektromosság szerepének helyettesítésére, illetve mikro-nano technológiát alkalmaz a feldolgozáshoz, hogy nagyobb számú optikai kvantumeszközt integráljon a chipbe. Ez az integrált tulajdonság stabillá teszi ezt a chipet. Nagyobb teljesítmény és erősebb teljesítmény.
Az országok befektetnek az optikai kvantumszámítási chipek kutatásába és fejlesztésébe
Április 7-én az Egyesült Államok kormánya 25 millió dollárt különített el a GlobalFoundries chipöntöde támogatására optikai kvantumszámítógépek fejlesztésére.
Április 14-én az Intel és a Delfti Műszaki Egyetem (TU Delft) sikeresen állított elő kvantumpontokat a 28 Si/28 SiO2 interfészen alternatív és fejlett eljárásokkal az Intel félvezetőgyártó létesítményében.
Április 19-én a holland kormány nemzeti alapokon keresztül 1,1 milliárd eurót fektet be az ország fotonikus integrált áramkörök (PIC) iparába, és más magánszektorbeli intézményeket mozgósít a helyi vállalkozások fejlesztésének elősegítése érdekében.
Április 26-i külföldi sajtóértesülések szerint a Q.ANT német start-up cég és 14 partner által vezetett "PhoQuant" projekt jelenleg egy szobahőmérsékleten is működő optikai kvantumszámítógép chipet fejleszt.
Megkerülheti a nyaki litográfiai gépet
A fotonikus kvantumchipek gyártásának egyik legérdekesebb aspektusa, hogy litográfiai gép nélkül is előállíthatók. Idén februárban a Kínai Nemzetvédelmi Egyetem Számítástechnikai Iskolájának QUANTA csapata a Hadtudományi Akadémiával, a Szun Jat-Sen Egyetemmel és más hazai és külföldi egységekkel közösen kifejlesztett egy új programozható szilícium alapú optikai kvantumot. számítási chip, amely különféle kvantumalgoritmusok megoldását valósította meg gráfelméleti problémákra. Ez a litográfiai gép megkerülésének egyik módja, de az Egyesült Államok lelkesen kéri a technológia megosztását.
Bár ez az új típusú kvantumchip mikro-nano feldolgozási technológiát is használ, főként nagyszámú fotonikus kvantumeszközt integrál egyetlen chipbe. Az eltérő gyártási elvek miatt képes megkerülni a litográfiai gépek korlátait.
Amint az optikai kvantumchip sikeresen kereskedelmi forgalomba kerül, az olyan folyamattechnológiák kutatása, mint a 7 nm és az 5 nm, elveszíti eredeti értelmét, és a chipgyártás területe is új mérföldkőhöz lép. Áttörjük a forgácsgyártás szorult helyzetét.
Az optikai kvantumchipek kutatása, fejlesztése és gyártása Nyugaton nem a csúcskategóriás litográfiai gépekre támaszkodik. Ha a technológiát sikeresen kifejlesztik és beérik, teljesen megtörjük a Nyugat által megrekedt helyzetet. Még ezen a területen, sőt a jövőben a globális chippiacon is előnyünk lehet.
Az optikai kvantumchipek jövőbeli fejlesztése
Adatfeldolgozás: A stratégiai biztonsági és fejlesztési stratégiai követelmények szempontjából a fotonikus kvantumchipek számos fontos problémát megoldhatnak a főbb alkalmazásokban, így például az időigényes, párhuzamosan nem feldolgozható, nagy funkcionális veszteséggel járó adatfeldolgozási módszerek.
Például a nagy hatótávolságú, nagy sebességű mozgó, milliméteres hullámú radarok esetében, amelyek általános célja a lézeres hatótávolság, a sebességkorlátozás és a nagyfelbontású képalkotás, valamint a nagy felbontású, roncsolásmentes vizsgálati technikákban végzett új mérések. biotechnológiai és nanotechnológiai komponensek belső felépítése A mikroszkóppal kapcsolatos képalkotó fegyverekben és berendezésekben az optikai kvantumchipek teljes mértékben kihasználhatják a nagy sebességű párhuzamos feldolgozás, az alacsony energiafogyasztás és a miniatürizálás előnyeit.
Lézeres kommunikáció: A beltéri lézeres kommunikáció a kulcsfontosságú módja a rövid beltéri térbeli átviteli sebesség problémájának megoldásának, és ez a kulcsfontosságú módja az átfogó hálózati információk felépítésének; A víz alatti lézeres kommunikáció a víz alatti adatjelátvitel környezeti veszélyeinek megoldásának kulcsfontosságú módja, és az integrált vízrendszer kiépítésének is kulcsfontosságú módja. kulcsfontosságú módja a kommunikációs rendszer leépítésének.
Emellett vannak olyan iparágak is, amelyek stratégiai biztonsági és fejlesztési stratégiai követelményeket támasztanak, mint például a műholdak közötti internet technológia, a 8G kommunikáció, valamint az intelligens távérzékelési technológia felmérési és térképészeti projektjei. Mindez szükségessé teszi az internet nagy adatainak gyors, energiaigényes és párhuzamos feldolgozását. Az optikai kvantumchipek kulcsfontosságú támogató szerepet fognak játszani ebben a stratégiai iparágban.
Algoritmus optimalizálás: Az AI fotonikus kvantumchip egy olyan chip kialakítás, amely illeszkedik az optikai mérőkeret képarányához és a mesterséges intelligencia technológia optimalizálási algoritmusához.
Széles körben alkalmazható olyan fontos mesterséges intelligencia technológiai iparágakban, mint a pilóta nélküli vezetés, biztonsági megfigyelő rendszerek, beszédfelismerő technológia, képfelismerő technológia, diagnózis és kezelés, mobil játékok, virtuális valóság technológia, ipari internet, vállalati szintű szerverek, és nagy adatközpontok.
Mesterséges intelligencia: Az agyhoz hasonló fotonikus kvantumchip képes szimulálni és szimulálni az emberi agy számítását. Az emberi agyat szimuláló neurális hálózati architektúra alatt az optikai kvantumsáv információtartalmának megfelelően tudja megoldani az adatinformációkat, így a chip az emberi agyhoz hasonló gyors párhuzamos feldolgozást és energiafogyasztást tud elérni. kiszámítja.
A mikrostrukturált fotonikus kvantumkészletek alapvető fotonikus kvantumchipekbe és elektronoptikán alapuló neurális hálózati adatfeldolgozó rendszerekbe történő integrálása nagy jelentőséggel bír az olyan problémák megoldásában, mint a jövőbeni energiafogyasztás, a nagy sebességű működés, a szélessávú hálózat és a hatalmas információforrás-menedzsment.
Internet: Mindenkinek egyre magasabb követelményei vannak a számítási sebességgel és a számítógépes megoldás rendszerszoftvereinek sebességével szemben. A bomlasztó innovációk hatástalansága óriási kihívás elé állítja az elektronikus chipeket a feldolgozási sebesség és a funkcionalitás elvesztése tekintetében.
Az optikai kvantummérő chip előnye a gyors párhuzamos feldolgozási sebesség és az alacsony energiafogyasztás, és a legígéretesebb mérési és megoldási lehetőségnek tekinthető a jövő nagy sebességű, nagy információs és mesterséges intelligencia technológiái számára.
vége:
A kvantumterületen bekövetkezett jelentős áttörés híre azt jelenti, hogy hazám a jövőben nem csak az új szénalapú chipek fejlesztésére fog összpontosítani, hanem a kvantumchip-technológia kutatását és fejlesztését is fokozza, mint a fejlesztés új irányát. Kína chiptechnológiája a jövőben.