Prestazioni di sviluppo di chip quantistici ottici
Le prestazioni dei chip tradizionali dipendono principalmente dal numero di transistor integrati nel chip. Se un singolo transistor è piccolo, il numero di transistor integrati nel chip è grande, quindi la potenza di calcolo del chip è relativamente elevata e viceversa.
In effetti, il concetto di chip quantistico fotonico è stato proposto per la prima volta dal Regno Unito nel 2008. Alcune persone potrebbero non saperne molto. Rispetto ai chip tradizionali, i chip quantistici fotonici sono una nuova forma di chip e presentano vantaggi incomparabili rispetto ai chip tradizionali.
Il suo più grande vantaggio è che il chip utilizza la luce come vettore per sostituire il ruolo dell'elettricità e utilizza la tecnologia micro-nano per l'elaborazione per integrare un numero maggiore di dispositivi quantistici ottici sul chip. Questa proprietà integrata rende questo chip stabile. Prestazioni più elevate e prestazioni più potenti.
I paesi investono nella ricerca e nello sviluppo di chip ottici per il calcolo quantistico
Il 7 aprile, il governo degli Stati Uniti ha stanziato 25 milioni di dollari per supportare la fonderia di chip GlobalFoundries per lo sviluppo di computer quantistici ottici.
Il 14 aprile, Intel e la Delft University of Technology (TU Delft) hanno fabbricato con successo punti quantici all'interfaccia 28 Si/28 SiO2 utilizzando processi alternativi e avanzati presso l'impianto di fabbricazione di semiconduttori di Intel.
Il 19 aprile, il governo olandese investirà 1,1 miliardi di euro nell'industria del circuito integrato fotonico (PIC) del paese attraverso fondi nazionali e mobiliterà altre istituzioni del settore privato per promuovere lo sviluppo delle imprese locali.
Secondo i resoconti dei media stranieri del 26 aprile, il progetto "PhoQuant", guidato dalla start-up tedesca Q.ANT e da 14 partner, sta attualmente sviluppando un chip di calcolo quantistico ottico che può funzionare a temperatura ambiente.
Può bypassare la macchina per litografia del collo
Uno degli aspetti più interessanti della produzione di chip quantistici fotonici è che possono essere fabbricati senza l'aiuto di una macchina litografica. Nel febbraio di quest'anno, il team QUAANTA della School of Computer Science, National Defense University of China, insieme all'Academy of Military Sciences, alla Sun Yat-Sen University e ad altre unità nazionali ed estere, ha sviluppato un nuovo quantum ottico programmabile basato sul silicio chip di calcolo, che ha realizzato la soluzione di vari algoritmi quantistici per problemi di teoria dei grafi. È considerato uno dei modi per aggirare la macchina della litografia, ma gli Stati Uniti sono ansiosi di richiedere la condivisione della tecnologia.
Sebbene questo nuovo tipo di chip quantistico utilizzi anche la tecnologia di elaborazione micro-nano, integra principalmente un gran numero di dispositivi quantistici fotonici su un singolo chip. A causa dei diversi principi di produzione, può aggirare i limiti delle macchine litografiche.
Una volta che il chip ottico quantistico sarà commercializzato con successo, la ricerca sulle tecnologie di processo come 7nm e 5nm perderà il suo significato originale e anche il campo della produzione di chip entrerà in una nuova pietra miliare. Supereremo la difficile situazione in cui la produzione di chip è bloccata.
La ricerca, lo sviluppo e la produzione di chip quantistici ottici non si basano su macchine litografiche di fascia alta in Occidente. Una volta che la tecnologia sarà sviluppata e maturata con successo, romperemo completamente la situazione di essere bloccati dall'Occidente. Anche in questo campo, e anche nel mercato globale dei chip in futuro, possiamo avere un vantaggio.
Lo sviluppo futuro dei chip quantistici ottici
Elaborazione dei dati: dal punto di vista della sicurezza strategica e dei requisiti della strategia di sviluppo, i chip quantistici fotonici possono risolvere molti problemi importanti nelle applicazioni principali, come i metodi di elaborazione dei dati che richiedono molto tempo, non possono essere elaborati in parallelo e presentano grandi perdite funzionali.
Ad esempio, nei radar a onde millimetriche mobili a lungo raggio e ad alta velocità con raggio laser, limitazione della velocità e imaging ad alta risoluzione come obiettivi generali, nonché nuove misurazioni in tecniche di test non distruttivi ad alta risoluzione basate sul struttura interna dei componenti biotecnologici e nanotecnologici Nelle armi e nelle apparecchiature di imaging relative ai microscopi, i chip quantistici ottici possono sfruttare appieno i vantaggi dell'elaborazione parallela ad alta velocità, del basso consumo energetico e della miniaturizzazione.
Comunicazione laser: la comunicazione laser nello spazio interno è il modo chiave per risolvere il problema della ridotta velocità di trasmissione nello spazio interno ed è il modo chiave per creare informazioni di rete complete; la comunicazione laser subacquea è il modo chiave per risolvere i rischi ambientali della trasmissione del segnale di dati sott'acqua ed è anche un modo chiave per costruire un sistema idrico integrato. modo chiave per abbassare il sistema di comunicazione.
Inoltre, ci sono anche settori con requisiti strategici per la sicurezza e la strategia di sviluppo, come la tecnologia Internet inter-satellitare, la comunicazione 8G e i progetti di rilevamento e mappatura della tecnologia di telerilevamento intelligente. Tutto ciò richiede l'elaborazione rapida, assetata di energia e parallela dei big data di Internet. I chip quantistici ottici svolgeranno un ruolo di supporto chiave in questo settore strategico.
Ottimizzazione dell'algoritmo: il chip quantistico fotonico AI è un design del chip che corrisponde alle proporzioni del frame di misurazione ottica e all'algoritmo di ottimizzazione della tecnologia di intelligenza artificiale.
Ha il potenziale per essere ampiamente utilizzato in importanti settori della tecnologia dell'intelligenza artificiale come guida senza pilota, sistemi di monitoraggio della sicurezza, tecnologia di riconoscimento vocale, tecnologia di riconoscimento delle immagini, diagnosi e trattamento, giochi mobili, tecnologia di realtà virtuale, Internet industriale, server a livello aziendale, e grandi data center.
Intelligenza artificiale: il chip quantistico fotonico simile a un cervello può simulare e simulare il calcolo del cervello umano. Sotto l'architettura della rete neurale che simula il cervello umano, può risolvere le informazioni sui dati in base al contenuto informativo della banda quantistica ottica, in modo che il chip possa ottenere un'elaborazione parallela veloce e un consumo energetico simile al cervello umano. calcolare.
L'integrazione di set quantistici fotonici microstrutturati in chip quantistici fotonici di base e sistemi di elaborazione dati di reti neurali basati sull'ottica elettronica è di grande importanza per la risoluzione di problemi come il consumo energetico futuro, il funzionamento ad alta velocità, la rete a banda larga e la massiccia gestione delle risorse informative.
Internet: tutti hanno requisiti sempre più elevati per la velocità di elaborazione e la velocità del software di sistema della soluzione informatica. L'inefficienza delle innovazioni dirompenti lascia i chip elettronici con enormi sfide in termini di velocità di elaborazione e perdita di funzionalità.
Il chip di misurazione quantistica ottica presenta i vantaggi di un'elevata velocità di elaborazione parallela e un basso consumo energetico ed è considerato la misurazione e la soluzione più promettenti per le future tecnologie ad alta velocità, grandi informazioni e intelligenza artificiale.
fine:
La notizia di un'importante svolta nel campo quantistico significa che in futuro il mio paese non si concentrerà solo sullo sviluppo di nuovi chip a base di carbonio, ma aumenterà anche la ricerca e lo sviluppo della tecnologia dei chip quantistici come nuova direzione per lo sviluppo della tecnologia dei chip cinese in futuro.