Optik kuantum çiplerinin geliştirme performansı
Geleneksel çiplerin performansı esas olarak çipe entegre edilen transistörlerin sayısına bağlıdır. Tek bir transistör küçükse, çipe entegre edilen transistörlerin sayısı büyüktür, bu nedenle çipin hesaplama gücü nispeten güçlüdür ve bunun tersi de geçerlidir.
Aslında, fotonik kuantum çipi kavramı ilk olarak 2008 yılında Birleşik Krallık tarafından önerildi. Bazı insanlar bu konuda fazla bir şey bilmiyor olabilir. Geleneksel çiplerle karşılaştırıldığında, fotonik kuantum çipleri yepyeni bir çip formudur ve geleneksel çiplere göre eşsiz avantajlara sahiptir.
En büyük avantajı, çipin elektriğin rolünü değiştirmek için bir taşıyıcı olarak ışık kullanması ve çipe daha fazla sayıda optik kuantum cihazını entegre etmek için işleme için mikro-nano teknolojiyi kullanmasıdır. Bu entegre özellik, bu çipi kararlı hale getirir. Daha yüksek performans ve daha güçlü performans.
Ülkeler optik kuantum hesaplama çiplerinin araştırılması ve geliştirilmesine yatırım yapıyor
7 Nisan'da ABD hükümeti, optik kuantum bilgisayarları geliştirmek için çip dökümhanesi GlobalFoundries'i desteklemek için 25 milyon dolar ayırdı.
14 Nisan'da Intel ve Delft Teknoloji Üniversitesi (TU Delft), Intel'in yarı iletken üretim tesisindeki alternatif ve gelişmiş süreçleri kullanarak 28 Si/28 SiO2 arabiriminde kuantum noktalarını başarıyla üretti.
19 Nisan'da Hollanda hükümeti, ulusal fonlar aracılığıyla ülkenin fotonik entegre devre (PIC) endüstrisine 1,1 milyar avro yatırım yapacak ve yerel işletmelerin gelişimini teşvik etmek için diğer özel sektör kurumlarını harekete geçirecek.
26 Nisan'da yabancı basında çıkan haberlere göre, Alman start-up şirketi Q.ANT ve 14 ortağı tarafından yönetilen "PhoQuant" projesi, şu anda oda sıcaklığında çalışabilen bir optik kuantum hesaplama çipi geliştiriyor.
Boyun litografi makinesini atlayabilir
Fotonik kuantum çipleri üretmenin en ilginç yönlerinden biri, bir litografi makinesinin yardımı olmadan üretilebilmeleridir. Bu yılın Şubat ayında, Çin Ulusal Savunma Üniversitesi Bilgisayar Bilimleri Fakültesi'nden QUANTA ekibi, Askeri Bilimler Akademisi, Sun Yat-Sen Üniversitesi ve diğer yerli ve yabancı birimlerle birlikte, grafik teorisi problemleri için çeşitli kuantum algoritmalarının çözümünü gerçekleştiren yeni bir programlanabilir silikon tabanlı optik kuantum hesaplama çipi geliştirdi. Litografi makinesini atlamanın yollarından biri olarak kabul edilir, ancak Amerika Birleşik Devletleri teknoloji paylaşımı talep etmeye isteklidir.
Bu yeni kuantum çipi türü mikro-nano işleme teknolojisini de kullanmasına rağmen, esas olarak çok sayıda fotonik kuantum cihazını tek bir çip üzerinde bütünleştirir. Farklı üretim prensipleri nedeniyle, litografi makinelerinin sınırlamalarını atlayabilir.
Optik kuantum çipi başarılı bir şekilde ticarileştirildikten sonra, 7nm ve 5nm gibi proses teknolojileri üzerine yapılan araştırmalar orijinal anlamını kaybedecek ve çip üretimi alanı da yeni bir kilometre taşına girecektir. Çip üretiminin sıkışıp kalması çıkmazını aşacağız.
Optik kuantum çiplerinin araştırılması, geliştirilmesi ve üretimi, Batı'daki üst düzey litografi makinelerine dayanmamaktadır. Teknoloji başarılı bir şekilde geliştirilip olgunlaştığında, Batı tarafından sıkışıp kalma durumunu tamamen kıracağız. Hatta bu alanda ve hatta gelecekte küresel çip pazarında bile bir avantaja sahip olabiliriz.
Optik kuantum çiplerinin gelecekteki gelişimi
Veri işleme: Stratejik güvenlik ve geliştirme stratejisi gereksinimleri açısından fotonik kuantum çipleri, zaman alıcı, paralel olarak işlenemeyen ve büyük fonksiyonel kayıplara sahip veri işleme yöntemleri gibi ana uygulamalarda birçok önemli sorunu çözebilir.
Örneğin, genel hedefler olarak lazer aralıklama, hız sınırlama ve yüksek çözünürlüklü görüntüleme ile uzun menzilli, yüksek hızlı hareketli milimetre-dalga radarlarında ve ayrıca biyoteknoloji ve nanoteknoloji bileşenlerinin iç yapısına dayanan yüksek çözünürlüklü tahribatsız test tekniklerinde yeni ölçümler Mikroskopla ilgili görüntüleme silahları ve ekipmanlarında, optik kuantum çipleri, yüksek hızlı paralel işleme avantajlarına tam olarak oynayabilir, düşük güç tüketimi ve minyatürleştirme.
Lazer iletişimi: Kapalı alan lazer iletişimi, kısa iç mekan iletim hızı sorununu çözmenin anahtar yoludur ve kapsamlı ağ bilgisi oluşturmanın anahtar yoludur; Sualtı lazer iletişimi, sualtı veri sinyali iletiminin çevresel tehlikelerini çözmenin kilit yoludur ve aynı zamanda entegre bir su sistemi kurmanın da önemli bir yoludur. iletişim sistemini düşürmenin kilit yolu.
Buna ek olarak, uydular arası İnternet teknolojisi, 8G iletişimi ve akıllı uzaktan algılama teknolojisi ölçme ve haritalama projeleri gibi stratejik güvenlik ve geliştirme stratejisi gereksinimleri olan endüstriler de vardır. Tüm bunlar, İnternet'in büyük verilerinin hızlı, güç tüketen ve paralel olarak işlenmesini gerektirir. Optik kuantum çipleri bu stratejik endüstride önemli bir destekleyici rol oynayacaktır.
Algoritma optimizasyonu: AI fotonik kuantum çipi, optik ölçüm çerçevesinin en boy oranı ile yapay zeka teknolojisinin optimizasyon algoritmasıyla eşleşen bir çip tasarımıdır.
İnsansız sürüş, güvenlik izleme sistemleri, konuşma tanıma teknolojisi, görüntü tanıma teknolojisi, tanı ve tedavi, mobil oyunlar, sanal gerçeklik teknolojisi, endüstriyel İnternet, şirket düzeyinde sunucular ve büyük veri merkezleri gibi önemli yapay zeka teknolojisi endüstrilerinde yaygın olarak kullanılma potansiyeline sahiptir.
Yapay zeka: Beyin benzeri fotonik kuantum çipi, insan beyninin hesaplanmasını simüle edebilir ve simüle edebilir. İnsan beynini simüle eden sinir ağı mimarisi altında, optik kuantum bandının bilgi içeriğine göre veri bilgilerini çözebilir, böylece çip insan beynine benzer şekilde hızlı paralel işleme ve güç tüketimi elde edebilir. hesaplamak.
Mikroyapılı fotonik kuantum setlerinin temel fotonik kuantum çiplerine ve elektron optiğine dayalı sinir ağı veri işleme sistemlerine entegrasyonu, gelecekteki güç tüketimi, yüksek hızlı çalışma, geniş bant ağı ve büyük bilgi kaynağı yönetimi gibi sorunların çözülmesi için büyük önem taşımaktadır.
İnternet: Bilgisayar çözümü sistem yazılımının bilgi işlem hızı ve hızı için herkesin daha yüksek gereksinimleri vardır. Yıkıcı yeniliklerin verimsizliği, elektronik çipleri işlem hızı ve işlevsellik kaybı açısından büyük zorluklarla karşı karşıya bırakıyor.
Optik kuantum ölçüm çipi, hızlı paralel işlem hızı ve düşük güç tüketimi avantajlarına sahiptir ve gelecekteki yüksek hızlı, büyük bilgi ve yapay zeka teknolojileri için en umut verici ölçüm ve çözüm olarak kabul edilir.
son:
Kuantum alanında büyük bir atılım haberi, gelecekte ülkemin sadece yeni karbon bazlı çiplerin geliştirilmesine odaklanmakla kalmayacağı, aynı zamanda gelecekte Çin'in çip teknolojisinin gelişimi için yeni bir yön olarak kuantum çip teknolojisinin araştırma ve geliştirilmesini artıracağı anlamına geliyor.