Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae digwyddiadau sy'n ymwneud â chyfrifiaduron cwantwm cyffredinol wedi ymddangos yn aml yn y papurau newydd. Mae cwmnïau fel IBM (International Business Machines), Google, ac Intel wedi rhuthro i gyhoeddi eu bod wedi cwblhau nifer uwch o qubits, ond dwsinau neu hyd yn oed nifer fawr o qubits. Os nad oes cydgysylltiad llawn, mae'r manwl gywirdeb yn annigonol ac ni ellir cywiro'r camgymeriadau, mae'n dal yn anodd cyflawni cyfrifiadura cwantwm pwrpas cyffredinol.
Mewn cyferbyniad, gall efelychu cyfrifiadura cwantwm adeiladu meddalwedd system cwantwm ar unwaith heb ddibynnu ar gywiriadau cwantwm cymhleth. Fel craidd algorithm optimeiddio pwerus ar gyfer efelychu cyfrifiadura cwantwm, gall y daith gerdded cwantwm mewn gofod dau ddimensiwn gydweddu tasgau dyddiol cyfrifiadau arbennig â'r matrics draenio cyfernod cyplu cydfuddiannol yn y gofod esblygiad cwantwm. Pan ellir gwneud y system rheoli esblygiad cwantwm yn ddigon mawr a gellir ei dylunio'n hyblyg, gellir ei defnyddio i gwblhau llawer o algorithmau optimeiddio a thasgau cyfrifo, gan ddangos perfformiad llawer gwell na chyfrifiaduron traddodiadol.
Sut mae'r sglodyn cwantwm yn wahanol i'r sglodyn cylched integredig cyfredol?
Mae sglodion cwantwm yn gwneud cyfrifiadura cwantwm, tra bod sglodion cylched integredig data yn gwneud cyfrifiadau data. Mae'r ddau sglodyn yn wahanol.
Yn y sglodyn cylched integredig data, mae amleddau pŵer uchel ac isel yn cynrychioli 0 ac 1 yn yr algorithm deuaidd, a defnyddir gatiau rhesymeg sy'n cynnwys transistorau a transistorau MOS i gyflawni gweithrediadau rhesymeg.
Yn wahanol i sglodion cylched integredig, mae angen i sglodion cwantwm wneud cyfrifiadau cwantwm. Dwy wladwriaeth cwantwm wahanol|0> ac|1> cynrychioli 0 ac 1 yn yr algorithm optimeiddio cwantwm. Rhaid i gyfrifiadau cwantwm a gyflawnir gan sglodion cwantwm hefyd fod â'r giât rhesymeg cwantwm gymharol, o'i chymharu â dyluniad cylched digidol, yn gallu cyfrifo cyflwr arosodiad a storio cyflwr arosodiad.
Yma, byddaf yn esbonio'n bennaf gyfrifiad a storfa'r wladwriaeth arosodiad.
Ar gyfer swyddogaeth f (x), mae angen i ni ddod â gwerthoedd 100 x a chael 100 o ganlyniadau. Hoffwn ofyn sawl gwaith y mae'n rhaid ei fesur?
Yn y cyfrifiad clasurol, mae'r ateb yn syml iawn. Mae'n cyfrif 100 gwaith ac yn cyfrif unwaith gyda gwerth x.
Fodd bynnag, wrth gyfrifo'r sglodyn cwantwm, dim ond unwaith y mae angen ei gyfrif.
Oherwydd yng ngham cyfrifo'r sglodyn cwantwm, mae'r modiwl mesur yn qubit sy'n cynnwys taleithiau cwantwm, felly mae'r holl werthoedd x i gyd yn cael eu meintioli, a gellir cronni gwerthoedd 100 x i gyflwr cymysg, sydd wedyn yn cael ei fesur unwaith yn y sglodyn cwantwm. . Gellir cael cyflwr cymysg o 100 o ganlyniadau, ac yna trwy fesur penodol penodol, gellir sicrhau canlyniad sy'n cyfateb i'r gwerth x.
Yna mae'n haws deall storfa'r wladwriaeth arosodiad cyfatebol. Gallwn gymysgu gwerthoedd 100 x i mewn i un wladwriaeth i'w storio yn lle 100 o storfeydd.
Nawr bod sglodion cwantwm a sglodion cylched integredig yn cynnal cyfrifiadau hollol wahanol, mae'r gwahaniaeth rhwng y cydrannau priodol yn dod yn fwy fyth. Mae rhagoriaeth y sglodyn cwantwm yn dibynnu ar gronni taleithiau cwantwm ar gyfer llawer o werthoedd cychwynnol, sy'n gwella effeithlonrwydd cyfrifo.
Pa sglodyn ffotonig neu sglodyn cwantwm sy'n well?
Mae sglodion ffotonig a sglodion cwantwm yn ddau ddiffiniad, ac nid oes gwahaniaeth rhwng uchel ac isel. Mae'r sglodyn ffotonig yn defnyddio technoleg ddisglair deunyddiau lled-ddargludyddion i achosi golau laser parhaus a hyrwyddo cydrannau ffotonig silicon eraill; mae'r sglodyn cwantwm yn integreiddio'r llwybr cwantwm ar y sglodyn silicon, a thrwy hynny osod rôl rheoli adnoddau gwybodaeth cwantwm.
Gall y sglodyn ffotonig integreiddio nodweddion luminous ffosffid indium a gallu gweithio llwybryddion optegol silicon i mewn i un sglodyn hybrid. Pan ychwanegir y cerrynt at ffosffid indium, cyflwynir y tonnau ysgafn sy'n mynd i mewn i'r sglodyn silicon monocrystalline, gan arwain at barhaus Gall y math hwn o laser yrru cydrannau ffotonig silicon eraill.
Gall y math hwn o offer laser sy'n seiliedig ar wafferi silicon monocrystalline wneud sglodion ffotonig yn cael eu defnyddio'n fwy cyffredin mewn cyfrifiaduron, a gellir lleihau cost sglodion ffotonig yn fawr oherwydd dewis technoleg gynhyrchu ar raddfa fawr sy'n seiliedig ar silicon. Priodolir ffurfio sglodion cwantwm i ddatblygiad cyfrifiaduron cwantwm. Er mwyn cwblhau masnacheiddio ac uwchraddio'r strwythur diwydiannol, rhaid i gyfrifiaduron cwantwm gymryd y ffordd integreiddio. Mae meddalwedd system uwch-ddargludyddion, meddalwedd system dot cwantwm deunydd lled-ddargludyddion, meddalwedd system ffotoneg microstrwythur, a hyd yn oed systemau ïon atomig a chadarnhaol i gyd eisiau cymryd y llwybr i sglodion.
O safbwynt tueddiad datblygu'r ffordd sglodion, mae'r system sglodion cwantwm uwch-ddargludyddion yn dechnegol o flaen systemau ffiseg eraill; y deunydd sglodion lled-ddargludyddion traddodiadol, hynny yw, meddalwedd y system dot cwantwm hefyd yw nod cyffredinol ymdrechion pawb i archwilio. Mae datblygiad y diwydiant deunydd sglodion lled-ddargludyddion wedi bod yn berffaith ers amser maith. Er enghraifft, unwaith y bydd y sglodyn cwantwm o ddeunydd lled-ddargludyddion yn cynyddu gwerth trothwy cyfrifiad sglodion cwantwm y mecanwaith sy'n goddef nam o ran amser dadwaddoli a manwl gywirdeb trin, y gobaith yw y bydd canlyniadau presennol cynhyrchu diwydiannol sglodion lled-ddargludyddion traddodiadol yn cael eu hintegreiddio. Lleihau costau prosiect.
