Vývoj optických kvantových čipů
Výkon tradičních čipů závisí hlavně na počtu tranzistorů integrovaných v čipu. Pokud je jeden tranzistor malý, počet tranzistorů integrovaných do čipu je velký, takže výpočetní výkon čipu je relativně silný a naopak.
Ve skutečnosti byl koncept fotonického kvantového čipu poprvé navržen Spojeným královstvím v roce 2008. Někteří lidé o tom nemusí moc vědět. Ve srovnání s tradičními čipy jsou fotonické kvantové čipy zcela novou formou čipu a mají nesrovnatelné výhody oproti tradičním čipům.
Jeho největší výhodou je, že čip používá světlo jako nosič k nahrazení role elektřiny a používá mikro-nano technologii pro zpracování pro integraci většího počtu optických kvantových zařízení na čipu. Díky této integrované vlastnosti je tento čip stabilní. Vyšší výkon a výkonnější.
Země investují do výzkumu a vývoje optických kvantových výpočetních čipů
7. dubna americká vláda vyčlenila 25 milionů dolarů na podporu slévárny čipů GlobalFoundries na vývoj optických kvantových počítačů.
14. dubna Intel a Delft University of Technology (TU Delft) úspěšně vyrobily kvantové tečky na rozhraní 28 Si/28 SiO2 pomocí alternativních a pokročilých procesů v zařízení na výrobu polovodičů společnosti Intel.
19. dubna nizozemská vláda investuje 1,1 miliardy eur do průmyslu fotonických integrovaných obvodů (PIC) v zemi prostřednictvím národních fondů a mobilizuje další instituce soukromého sektoru na podporu rozvoje místních podniků.
Podle zpráv zahraničních médií z 26. dubna projekt "PhoQuant", vedený německou start-upovou společností Q.ANT a 14 partnery, v současné době vyvíjí optický kvantový výpočetní čip, který může běžet při pokojové teplotě.
Může obejít stroj na litografii krku
Jedním z nejzajímavějších aspektů výroby fotonických kvantových čipů je, že mohou být vyrobeny bez pomoci litografického stroje. V únoru letošního roku vyvinul tým QUANTA z School of Computer Science, National Defense University of China spolu s Akademií vojenských věd, Sun Yat-Sen University a dalšími domácími i zahraničními jednotkami nový programovatelný optický kvantový výpočetní čip na bázi křemíku, který realizoval řešení různých kvantových algoritmů pro problémy teorie grafů. To je považováno za jeden ze způsobů, jak obejít litografický stroj, ale Spojené státy jsou dychtivé požádat o sdílení technologií.
Ačkoli tento nový typ kvantového čipu také používá technologii mikro-nano zpracování, integruje hlavně velké množství fotonických kvantových zařízení na jediném čipu. Díky různým výrobním principům může obejít omezení litografických strojů.
Jakmile bude optický kvantový čip úspěšně komercializován, výzkum procesních technologií, jako jsou 7nm a 5nm, ztratí svůj původní význam a oblast výroby čipů také vstoupí do nového milníku. Prolomíme nesnáze, kdy se výroba čipů zasekla.
Výzkum, vývoj a výroba optických kvantových čipů se na Západě nespoléhají na špičkové litografické stroje. Jakmile bude technologie úspěšně vyvinuta a vyzrála, zcela prolomíme situaci, kdy jsme uvízli na Západě. I v této oblasti, a dokonce i na globálním trhu s čipy v budoucnu, můžeme mít výhodu.
Budoucí vývoj optických kvantových čipů
Zpracování dat: Z hlediska požadavků strategické bezpečnosti a rozvojové strategie mohou fotonické kvantové čipy vyřešit mnoho důležitých problémů v hlavních aplikacích, jako jsou metody zpracování dat, které jsou časově náročné, nelze je zpracovávat paralelně a mají velké funkční ztráty.
Například v radarech s dlouhým dosahem, vysokorychlostními pohybujícími se milimetrovými vlnami s laserovým rozsahem, omezením rychlosti a zobrazováním s vysokým rozlišením jako celkovými cíli, stejně jako nová měření v nedestruktivních testovacích technikách s vysokým rozlišením založených na vnitřní struktuře biotechnologických a nanotechnologických komponent V zobrazovacích zbraních a zařízeních souvisejících s mikroskopem mohou optické kvantové čipy plně využít svých výhod vysokorychlostního paralelního zpracování, nízká spotřeba energie a miniaturizace.
Laserová komunikace: Laserová komunikace v vnitřním prostoru je klíčovým způsobem, jak vyřešit problém krátké přenosové rychlosti vnitřního prostoru, a je to klíčový způsob, jak vytvořit komplexní síťové informace; podvodní laserová komunikace je klíčovým způsobem, jak vyřešit environmentální rizika přenosu datového signálu pod vodou, a je také klíčovým způsobem, jak vybudovat integrovaný vodní systém. klíčový způsob, jak snížit komunikační systém.
Kromě toho existují také průmyslová odvětví se strategickými požadavky na bezpečnost a rozvojovou strategii, jako je technologie mezisatelitního internetu, komunikace 8G a inteligentní projekty průzkumu a mapování technologií dálkového průzkumu Země. To vše vyžaduje rychlé, energeticky náročné a paralelní zpracování velkých dat na internetu. Optické kvantové čipy budou hrát klíčovou podpůrnou roli v tomto strategickém odvětví.
Optimalizace algoritmu: Fotonický kvantový čip AI je návrh čipu, který odpovídá poměru stran optického měřicího rámce a optimalizačnímu algoritmu technologie umělé inteligence.
Má potenciál být široce používán v důležitých odvětvích technologie umělé inteligence, jako je bezpilotní řízení, bezpečnostní monitorovací systémy, technologie rozpoznávání řeči, technologie rozpoznávání obrazu, diagnostika a léčba, mobilní hry, technologie virtuální reality, průmyslový internet, servery na úrovni společnosti a velká datová centra.
Umělá inteligence: Fotonický kvantový čip podobný mozku může simulovat a simulovat výpočet lidského mozku. Pod architekturou neuronové sítě, která simuluje lidský mozek, může řešit datové informace podle informačního obsahu optického kvantového pásma, takže čip může dosáhnout rychlého paralelního zpracování a spotřeby energie podobně jako lidský mozek. vypočítat.
Integrace mikrostrukturovaných fotonických kvantových sad do základních fotonických kvantových čipů a systémů zpracování dat neuronových sítí založených na elektronové optice má velký význam pro řešení problémů, jako je budoucí spotřeba energie, vysokorychlostní provoz, širokopásmová síť a masivní řízení informačních zdrojů.
Internet: Každý má vyšší a vyšší požadavky na výpočetní rychlost a rychlost počítačového řešení systémového softwaru. Neefektivita rušivých inovací staví elektronické čipy před obrovské výzvy, pokud jde o rychlost zpracování a ztrátu funkčnosti.
Optický kvantový měřicí čip má výhody vysoké rychlosti paralelního zpracování a nízké spotřeby energie a je považován za nejslibnější měření a řešení pro budoucí vysokorychlostní, velké informační a umělé technologie.
konec:
Zpráva o zásadním průlomu v kvantové oblasti znamená, že v budoucnu se moje země zaměří nejen na vývoj nových čipů na bázi uhlíku, ale také na zvýšení výzkumu a vývoje kvantové čipové technologie jako nového směru pro vývoj čínské čipové technologie v budoucnu.