Dom > Novosti > Sadržaj

Više od jedne riječi od kvantnih tačaka do kvantnih prstenova

Jan 25, 2018

Kvantna izračunavanja postala je jedan od najzanimljivijih istraživačkih projekata danas. Kao nosilac informacija, implementacija kubica je ključna tehnologija u kvantnom istraživanju računara.

1.jpg

Nedavno je zadruga R & amp; D tim iz Kine Akademije nauka Instituta za mikroelektroniku i preduzeća za ograničenu elektronsku informacijsku industriju, zajednički Chongqing univerzitet pošte i telekomunikacija, istraživači univerziteta Xiamen objavili su radove, predlože se za konstrukciju elektronske kvantne računarske teorije poluprovodnika kvantnog prstena kako bi se obogatila implementacija kubita.

Kao autor, Kineska akademija nauka Instituta za mikroelektroniku olovnih tehnologija integrisanog kruga R & amp; D istraživač centra Wu Zhenhua rekao je za Technology Daily reportera: "s izgradnjom kvantnog bitnog kvantnog prstena poluprovodnika, što je nova ideja postojeće zrele poluprovodničke tehnologije za izgradnju kvantnog računara zasnovanog na".


Veličina tranzistora je blizu fizičkog ograničenja

U proteklih 40 godina, industrija mikroelektronike prati Mooreov zakon za kontinuiran i brz razvoj.

"Ali sa napredovanjem tehnologije, integracija uređaja postaje sve veća i veća, broj tranzistora na čipu se povećava, a veličina jednog tranzistora postaje sve manja i manja. Može se reći da razvoj trenutne poluprovodnički čip približava se fizičkom ograničenju veličine, a era Mooreovog zakona se završava, a hitno je razviti nove računarske principe i nove arhitekture uređaja kako bi zadovoljili rastuću potražnju za računarima, a Wu Zhenhua je objasnio "u ovom kontekstu, naučnici širom sveta da proučavaju zakone kvantne mehanike, kvantnog računarstva i razvoja informacionih tehnologija, kako bi razvili praktični kvantni kompjuter umesto tradicionalnog kompjutera, super ultra visoke kvantne paralelne računarske sposobnosti. "

"Kvantni kompjuteri postižu rast računarske snage superpozicijom i preplavljenjem kvantnih fenomena. Kvantna superpozicija omogućava kubitima da imaju istovremeno i vrednosti 0 i 1 i mogu biti" sinhronizovane ".U svakom dodatnom kvubitu, operativne performanse je udvostručen. "Drugi autor teksta o komunikacijama, dr Liu Yu, talas veštačke inteligencije i kompjutera visokih performansi, rekao je.

Trenutno su Google, Microsoft, IBM, Intel i druge tehnološke kompanije već postavili istraživanje kvantnog računarstva. Liu Yu je rekao, IBM je tvrdio da je uspešno razvio kvantni hardverski prototip od 50 kubiteta; Google šef John Martinez Google ima 22 kubit čipova otkrivenih u oktobru prošle godine; Kinezi su takođe početkom maja 2017. godine uspješno objavili prvi kvantni kompjuter na svijetu izvan ranog klasičnog računara. Očekuje se da će se u kratkom roku očekivati 10 qubit entanglementa, kako bi se postigao 20 superprovodnih kubica.


Da zadovoljimo određeni broj specifičnih "indikatora" za bolji kvalitet

Kvantne bitne implementacije uopšteno moraju ispunjavati nekoliko specifičnih zahtjeva, kao što su fizički nosač lakog implementiranja, jednostavna priprema i početni rad, dugo vrijeme koherencije itd.

Trenutno, šeme realizacije kvantnih bita uglavnom uključuju superprovodne krugove, zarobljene ione, poluprovodničke kvantne tačke, slobodne dijamante, topološke proizvoljne podgrupe, fotone i tako dalje. Svaka tehnologija ima svoje prednosti i mane. Buduća ruta još nije jasna. Wu Zhenhua je rekao novinarima. Prema njegovom uvodu, rješenje poluprovodničkih kvantnih tačaka ima najosnovniju prednost u gornjoj šemi. Može se razviti i raditi na bazi postojeće poluprovodničke tehnologije, a lako je implementirati integraciju velikih gustina.

Međutim, jak kvantni zatvorski efekat u poluprovodničkim kvantnim tačkama čine koherentno vrijeme elektrona kratko i elektronsko upletanje teško. Za rešavanje ovog problema koristimo konfiguracionu interakciju (konfiguracionu interakciju) metodom, iz teorijskog ispitivanja elektronskih stanja, uključujući 3 do 6 elektrona u kvantnom prstenu poluprovodnika, utvrdio je broj elektrona u kvantnom prstenu, elektronsko spajanje između različitih, i sa spoljnim magnetnim poljem, električnim poljem i različitim pokazuju različite karakteristike, kako bi se realizovala kontrola kvantnih stanja. Pored toga, naše istraživanje sistematično razjašnjava šemu merenja karakteristika kvantnih prstenova optičkim merenjem. "Rekao je Liu Yu.


Mogu se realizovati korišćenjem trenutne poluprovodničke tehnologije

Po mišljenju Wu Zhenhua i Liu Yu, konstrukcija kvantnih bita sa multi-elektronskim poluprovodničkim kvantnim prstenovima predstavlja novu ideju za postojeću shemu pojedinačnih elektronskih poluprovodničkih kvantnih tačaka. Glavna prepreka za realizaciju kvantnog računarstva jeste to što je kvantno stanje koje se koristi za računarstvo teško održavati, za često se kaže da ima kratko koherentno vrijeme. Istraživanje pokazuje da u poređenju sa poluprovodničkim kvantnim tačkama ograničavajući potencijal poluprovodničkih kvantnih prstenova lako se prilagođava, a vreme koherencije elektrona je duže, što pomaže u postizanju više kubičkih operacija. Kvantne tačke poluprovodnika mogu manipulirati jednim centrifugom, što je vrlo teško za eksperiment. Višeklektronski kvantni prsten koristi broj elektrona i spin stanje elektrona da realizuje kubike, tako da ima više operabilnih stepena slobode. Pored toga, elektroni su vezani u nultom dimenzionalnom prostoru u kvantnim tačkama. Elektroni u kvantnom prstenu takođe imaju stepen slobode u kvazi jednodimenzionalnom orbitalnom kretanju, što omogućava novu mogućnost kodiranja izvan punjenja centrifuge.

Pored toga, kao i kvantne tačke poluprovodnika, kvantni prsten se takođe može realizovati korišćenjem postojeće poluprovodničke tehnologije, tako da se može glatko prelaziti sa klasičnog poluprovodničkog čipa na kvantni čip na osnovu postojeće tehnologije. Wu Zhenhua je rekao.

Ovaj novi rezultat istraživanja je plodonosni rezultat saradnje industrije i istraživanja. Liu Yu je rekao: "istraživanje je koristilo strožiju i preciznu teorijsku metodu simulacije, ali je količina računanja ogromna. Saradnja Instituta za mikroelektroniku sa saradnjom univerzalne istraživačke industrije za talasnu grupu dovela je u punoj meri u prednosti talasa u računarska oblast visokih performansi. Dve strane će nastaviti da promovišu saradnju i traže nova otkrića u oblasti kvantnog računarstva. "