Pastaraisiais metais laikraščiuose dažnai pasirodo incidentai, susiję su universaliais kvantiniais kompiuteriais. Tokios įmonės kaip IBM (International Business Machines), Google ir Intel suskubo paskelbti, kad atliko didesnį kubitų skaičių, bet dešimtis ar net didelį kubitų skaičių. Jei nėra visiško sujungimo, tikslumas yra nepakankamas ir klaidų negalima ištaisyti, bendrosios paskirties kvantinį skaičiavimą vis tiek sunku pasiekti.
Priešingai, kvantinio skaičiavimo modeliavimas gali iš karto sukurti kvantinės sistemos programinę įrangą, nepasikliaujant sudėtingomis kvantinėmis pataisomis. Kaip galingo kvantinio skaičiavimo modeliavimo optimizavimo algoritmo pagrindas, kvantinis ėjimas dvimatėje erdvėje gali suderinti kasdienes specialių skaičiavimų užduotis su abipusio ryšio koeficiento drenažo matrica kvantinės evoliucijos erdvėje. Kai kvantinės evoliucijos valdymo sistema gali būti pakankamai didelė ir gali būti suprojektuota lanksčiai, ji gali būti naudojama daugeliui optimizavimo algoritmų ir skaičiavimo užduočių atlikti, o tai rodo daug geresnį našumą nei tradiciniai kompiuteriai.
Kuo kvantinis lustas skiriasi nuo dabartinės integrinės grandinės lusto?
Kvantiniai lustai atlieka kvantinį skaičiavimą, o duomenų integrinių grandynų lustai atlieka duomenų skaičiavimus. Abu lustai skiriasi.
Duomenų integrinio grandyno schemoje didelės ir mažos galios dažniai dvejetainiame algoritme reiškia 0 ir 1, o loginiai vartai, sudaryti iš tranzistorių ir MOS tranzistorių, naudojami loginėms operacijoms atlikti.
Skirtingai nuo integrinių grandynų lustų, kvantiniams lustams reikia atlikti kvantinius skaičiavimus. Dvi skirtingos kvantinės būsenos |0> ir |1> reiškia 0 ir 1 kvantinio optimizavimo algoritme. Kvantinių lustų atliekami kvantiniai skaičiavimai taip pat turi turėti santykinį kvantinį loginį vartus, palyginti su skaitmeninės grandinės dizainu, gali atlikti superpozicijos būsenos skaičiavimą ir superpozicijos būsenos saugojimą.
Čia daugiausia paaiškinsiu superpozicijos būsenos apskaičiavimą ir saugojimą.
Funkcijai f(x) turime pateikti 100 x reikšmių ir gauti 100 rezultatų. Norėčiau paklausti kiek kartų reikia matuoti?
Klasikiniame skaičiavime atsakymas yra labai paprastas. Jis skaičiuoja 100 kartų ir skaičiuoja vieną kartą su x reikšme.
Tačiau apskaičiuojant kvantinį lustą, jį reikia skaičiuoti tik vieną kartą.
Kadangi kvantinės lusto skaičiavimo etape matavimo modulis yra kubitas, sudarytas iš kvantinių būsenų, todėl visos x reikšmės yra kvantuojamos, o 100 x reikšmių galima sukaupti į mišrią būseną, kuri vėliau matuojama vieną kartą kvantinėje mikroschemoje. . Galima gauti mišrią 100 rezultatų būseną, o tada atlikus tam tikrą tikslų matavimą galima gauti rezultatą, atitinkantį x reikšmę.
Tada lengviau suprasti atitinkamą superpozicijos būseną. Vietoj 100 saugyklų į vieną būseną galime sumaišyti 100 x reikšmių.
Dabar, kai kvantiniai lustai ir integrinių grandynų lustai atlieka visiškai skirtingus skaičiavimus, skirtumas tarp atitinkamų komponentų tampa dar didesnis. Kvantinės lusto pranašumas priklauso nuo daugelio pradinių reikšmių kvantinių būsenų kaupimosi, o tai pagerina skaičiavimo efektyvumą.
Kuris fotoninis ar kvantinis lustas yra geresnis?
Fotoninis lustas ir kvantinis lustas yra du apibrėžimai, ir nėra skirtumo tarp aukšto ir žemo. Fotoninis lustas naudoja ryškią puslaidininkinių medžiagų technologiją, kad sukeltų nuolatinę lazerio šviesą ir skatintų kitus silicio fotoninius komponentus; kvantinis lustas sujungia kvantinį maršrutą į silicio lustą, taip įdiegdamas kvantinės informacijos išteklių valdymo vaidmenį.
Fotoninis lustas gali integruoti indžio fosfido šviesos charakteristikas ir silicio optinių maršrutizatorių darbingumą į vieną hibridinį lustą. Kai srovė pridedama prie indžio fosfido, įvedamos šviesos bangos, patenkančios į monokristalinio silicio lustą, todėl nuolatinis Šio tipo lazeris gali valdyti kitus silicio fotoninius komponentus.
Tokio tipo lazerinė įranga, pagrįsta monokristalinėmis silicio plokštelėmis, gali padaryti fotoninius lustus dažniau naudojamus kompiuteriuose, o fotoninių lustų kaina gali labai sumažėti dėl didelio masto silicio gamybos technologijos pasirinkimo. Kvantinių lustų susidarymas priskiriamas kvantinių kompiuterių kūrimui. Norint užbaigti pramoninės struktūros komercializavimą ir atnaujinimą, kvantiniai kompiuteriai turi žengti integracijos keliu. Superlaidininkinės sistemos programinė įranga, puslaidininkinės medžiagos kvantinių taškų sistemos programinė įranga, mikrostruktūrų fotonikos sistemos programinė įranga ir net atominės bei teigiamų jonų sistemos nori pereiti prie lustų.
Žvelgiant iš lustų kelio plėtros tendencijos, superlaidininkinė kvantinių lustų sistema techniškai lenkia kitas fizikos sistemas; tradicinė puslaidininkinių lustų medžiaga, ty kvantinių taškų sistemos programinė įranga, taip pat yra bendras kiekvieno žmogaus pastangų tyrinėti tikslas. Puslaidininkinių lustų medžiagų pramonės plėtra jau seniai buvo tobula. Pavyzdžiui, puslaidininkinės medžiagos kvantinei lustai padidinus gedimams atsparaus mechanizmo kvantinių lustų skaičiavimo slenkstinę vertę atsižvelgiant į dekoherencijos laiką ir manipuliavimo tikslumą, tikimasi, kad esami tradicinių puslaidininkinių lustų pramoninės gamybos rezultatai bus integruoti. Siekiant sumažinti projekto išlaidas.
