Optiliste kvantkiipide arendusjõudlus
Traditsiooniliste kiipide jõudlus sõltub peamiselt kiibi integreeritud transistoride arvust. Kui üks transistor on väike, on kiibile integreeritud transistoride arv suur, seega on kiibi arvutusvõimsus suhteliselt tugev ja vastupidi.
Tegelikult pakkus fotoonilise kvantkiibi kontseptsiooni esmakordselt välja Ühendkuningriik 2008. aastal. Mõned inimesed ei pruugi sellest palju teada. Võrreldes traditsiooniliste kiipidega, on fotoonilised kvantkiibid täiesti uus kiibivorm ja neil on võrreldamatud eelised võrreldes traditsiooniliste kiipidega.
Selle suurimaks eeliseks on see, et kiip kasutab kandjana valgust, et asendada elektri rolli, ning töötlemiseks kasutatakse mikro-nanotehnoloogiat, et integreerida kiibile suurem hulk optilisi kvantseadmeid. See integreeritud omadus muudab selle kiibi stabiilseks. Suurem jõudlus ja võimsam jõudlus.
Riigid investeerivad optiliste kvantarvutuskiipide uurimisse ja arendusse
7. aprillil eraldas USA valitsus 25 miljonit dollarit kiibivalukoja GlobalFoundries toetamiseks optiliste kvantarvutite arendamiseks.
14. aprillil valmistasid Intel ja Delfti Tehnikaülikool (TU Delft) edukalt kvantpunktid 28 Si/28 SiO2 liideses, kasutades alternatiivseid ja täiustatud protsesse Inteli pooljuhtide valmistamise rajatises.
Hollandi valitsus investeerib 19. aprillil riiklike fondide kaudu riigi fotooniliste integraallülituste (PIC) tööstusesse 1,1 miljardit eurot ning mobiliseerib teisi erasektori institutsioone, et edendada kohalike ettevõtete arengut.
26. aprilli välismeedia teadete kohaselt arendab projekt "PhoQuant", mida juhivad Saksa idufirma Q.ANT ja 14 partnerit, praegu optilist kvantarvutuskiipi, mis suudab töötada toatemperatuuril.
Saab mööda kaela litograafiamasinast
Fotooniliste kvantkiipide valmistamise üks huvitavamaid aspekte on see, et neid saab valmistada ilma litograafiamasina abita. Tänavu veebruaris töötas Hiina riigikaitseülikooli arvutiteaduste kooli QUANTA meeskond koos Sõjateaduste Akadeemia, Sun Yat-Seni ülikooli ning teiste kodu- ja välismaiste üksustega välja uue programmeeritava ränipõhise optilise kvanti. arvutuskiip, mis on realiseerinud erinevate kvantalgoritmide lahenduse graafiteooria probleemidele. Seda peetakse üheks võimaluseks litograafiamasinast mööda hiilida, kuid USA soovib innukalt tehnoloogia jagamist.
Kuigi see uut tüüpi kvantkiip kasutab ka mikro-nanotöötlustehnoloogiat, integreerib see ühele kiibile peamiselt suure hulga fotoonikvantseadmeid. Erinevate tootmispõhimõtete tõttu võib see mööda minna litograafiamasinate piirangutest.
Kui optiline kvantkiip on edukalt turule viidud, kaotavad selliste protsessitehnoloogiate nagu 7 nm ja 5 nm teadusuuringud oma esialgse tähenduse ning uude verstaposti jõuab ka kiibi valmistamise valdkond. Me murrame läbi kiibi tootmise ummikus seismisest.
Optiliste kvantkiipide uurimis- ja arendustegevus ning tootmine ei tugine lääneriikide tipptasemel litograafiamasinatele. Kui tehnoloogia on edukalt välja töötatud ja küpsenud, murrame täielikult olukorra, kus oleme läänes kinni. Isegi selles valdkonnas ja tulevikus isegi globaalsel kiibiturul võib meil olla eelis.
Optiliste kvantkiipide edasine areng
Andmetöötlus: Strateegiliste turvalisuse ja arendusstrateegia nõuete vaatenurgast võivad fotoonilised kvantkiibid lahendada peamistes rakendustes palju olulisi probleeme, näiteks andmetöötlusmeetodid, mis on aeganõudvad, mida ei saa paralleelselt töödelda ja millel on suured funktsionaalsed kadud.
Näiteks pikamaa, suure kiirusega liikuvate millimeeterlaine radarite puhul, mille üldeesmärk on laserkaugus, kiiruse piiramine ja kõrge eraldusvõimega pildistamine, samuti uued mõõtmised kõrge eraldusvõimega mittepurustavates katsemeetodites, mis põhinevad biotehnoloogia ja nanotehnoloogia komponentide sisemine struktuur Mikroskoobiga seotud kujutisrelvades ja -seadmetes võivad optilised kvantkiibid täielikult ära kasutada kiire paralleeltöötluse, väikese energiatarbimise ja miniaturiseerimise eeliseid.
Lasersuhtlus: siseruumide lasersuhtlus on peamine viis lühikese siseruumi edastuskiiruse probleemi lahendamiseks ja see on peamine viis tervikliku võrguteabe loomiseks; veealune laserside on peamine viis veealuste andmesignaalide edastamise keskkonnariskide lahendamiseks ning see on ka oluline viis integreeritud veesüsteemi ehitamiseks. peamine viis sidesüsteemi alandamiseks.
Lisaks on ka tööstusharusid, millel on strateegilise turvalisuse ja arengustrateegia nõuded, nagu satelliitidevaheline Interneti-tehnoloogia, 8G-side ning intelligentse kaugseiretehnoloogia mõõdistus- ja kaardistamisprojektid. Kõik see nõuab Interneti suurandmete kiiret, energianäljast ja paralleelset töötlemist. Optilised kvantkiibid mängivad selles strateegilises tööstuses võtmerolli.
Algoritmi optimeerimine: AI fotooniline kvantkiip on kiibi disain, mis ühtib optilise mõõtmiskaadri kuvasuhte ja tehisintellekti tehnoloogia optimeerimisalgoritmiga.
Seda võib laialdaselt kasutada olulistes tehisintellekti tehnoloogia tööstusharudes, nagu mehitamata juhtimine, turvaseiresüsteemid, kõnetuvastustehnoloogia, pildituvastustehnoloogia, diagnostika ja ravi, mobiilimängud, virtuaalreaalsuse tehnoloogia, tööstuslik Internet, ettevõtte tasemel serverid, ja suured andmekeskused.
Tehisintellekt: ajutaoline fotooniline kvantkiip võib simuleerida ja simuleerida inimese aju arvutamist. Inimese aju simuleeriva närvivõrgu arhitektuuri all suudab see lahendada andmeteabe vastavalt optilise kvantriba teabesisule, nii et kiip suudab saavutada kiire paralleeltöötluse ja energiatarbimise, mis on sarnane inimese ajule. arvutama.
Mikrostruktureeritud fotoonikvantkomplektide integreerimine põhilistesse fotooniliste kvantkiipide ja elektronoptikal põhinevate närvivõrgu andmetöötlussüsteemidega on väga oluline selliste probleemide lahendamisel nagu tulevane energiatarbimine, kiire töö, lairibavõrk ja massiline teaberessursside haldamine.
Internet: kõigil on järjest kõrgemad nõuded arvutilahenduste süsteemitarkvara arvutuskiirusele ja kiirusele. Murranguliste uuenduste ebatõhusus jätab elektroonilistele kiipidele töötlemise kiiruse ja funktsionaalsuse kaotamise osas tohutuid väljakutseid.
Optilise kvantmõõtmise kiibi eelisteks on kiire paralleeltöötluskiirus ja madal energiatarve ning seda peetakse kõige lootustandvamaks mõõtmiseks ja lahenduseks tulevaste kiirete, suure info- ja tehisintellekti tehnoloogiate jaoks.
lõpp:
Uudised suurest läbimurdest kvantvaldkonnas tähendab, et minu riik ei keskendu tulevikus mitte ainult uute süsinikupõhiste kiipide arendamisele, vaid suurendab ka kvantkiipide tehnoloogia uurimis- ja arendustegevust kui uut arengusuunda. Hiina kiibitehnoloogiat tulevikus.