Dom > Novice > Vsebine

Več kot ena beseda iz kvantnih točk na kvantne obroče

Jan 25, 2018

Kvantno izračunavanje je danes postal eden najbolj vročih raziskovalnih projektov. Kot nosilec informacij je izvajanje kubic ključna tehnologija v kvantnih računalniških raziskavah.

1.jpg

V zadnjem času so sodelujoči R & amp; D iz Kitajske akademije znanosti inštituta za mikroelektroniko in plimovanje elektronske informacijske industrije z omejeno družbo, skupne Chongqing univerze za pošto in telekomunikacije, raziskovalci Xiamen University objavili dokumente, predlagane za izgradnjo elektronske polprevodniške kvantne prstan kvantne računalniške teorije za obogatitev izvajanja qubit.

Kot avtor, Kitajska akademija znanosti Inštitut za mikroelektroniko integriranega vezja vodilno tehnologijo R & amp; D center raziskovalec Wu Zhenhua povedal Technology Daily reporter, je dejal: "z izgradnjo polprevodniškega kvantnega prstanovnega kvantnega bitja, kar je nova zamisel obstoječe zrelega polprevodniške tehnologije za izgradnjo kvantnega računalnika, ki temelji na".


Velikost tranzistorja je blizu fizične meje

V zadnjih 40 letih industrija mikroelektronike sledi Moorejevemu zakonu za stalni in hiter razvoj.

"Toda s tehnološkim napredkom postaja integracija naprav vse višja in večja, število tranzistorjev na čipu narašča, velikost posameznega tranzistorja pa postaja manjši in manjši. Lahko rečemo, da je razvoj trenutnega polprevodniški čip se približuje fizični meji velikosti.Ura Moorejevega zakona se konča. Nujno je razviti nova računalniška načela in nove arhitekture naprav, ki bodo zadovoljile naraščajoče povpraševanje po računalništvu. "Wu Zhenhua je pojasnil," v tem kontekstu, znanstveniki po vsem svetu, da preučijo zakone kvantne mehanike, kvantnega računalništva in razvoja informacijske tehnologije, da bi razvili praktični kvantni računalnik namesto tradicionalnega računalnika, super ultra visoke kvantne vzporedne računalniške sposobnosti. "

"Kvantni računalniki dosežejo rast računalniške moči s prevračanjem in zapletanjem kvantnih pojavov. Kvantna superpozicija omogoča, da imajo kubiti hkrati vrednosti istočasno in 0 in 1 in jih je mogoče sinhronizirati. Pri vsakem dodatnem qubitu je operativna učinkovitost je podvojen. "Druga avtorica papirnih sporočil, dr. Liu Yu, val umetne inteligence in visoko zmogljivega računalništva, je dejal.

Google, Microsoft, IBM, Intel in druga tehnološka podjetja so že predstavili raziskave kvantnih računalnikov. Liu Yu je dejal, IBM je trdil, da je uspešno razvil 50 kubitni kvantni strojni prototip; Google šefa John Martinez Google je 22. oktober lani odkril 22 čipov čipov; Kitajski je tudi v začetku maja 2017 uspešno objavil prvi kvantni računalnik na svetu, ki se je zgodil že pred klasičnim računalnikom. 10-kratna zapletenost, se pričakuje, da se v bližnji prihodnosti lahko manipulira, da bi dosegli 20 superprevodnih kvot.


Da bi dosegli več specifičnih "kazalnikov" za boljšo kakovost

Kvantne bitne implementacije na splošno morajo izpolnjevati več posebnih zahtev, kot so fizični nosilec enostavnega izvajanja, enostavna priprava in začetno delovanje, dolg čas koherence itd.

Trenutno sheme realizacije kvantnih bitov v glavnem vključujejo superprevodniške kroge, ujetode, polprevodniške kvantne pike, proste diamante, topološke poljubne podskupine, fotone ipd. Vsaka tehnologija ima svoje prednosti in slabosti. Prihodnja pot še ni jasna. Wu Zhenhua je dejal novinarjem. V skladu z njegovim uvodom je v zgornji shemi najbolj prednostna rešitev polprevodniške kvantne pike. Lahko se razvije in deluje na podlagi obstoječe polprevodniške tehnologije in je enostavno implementirati visoko gostoto integracije.

Toda močan učinek kvantne omejitve v polprevodniških kvantnih pik naredi čas koherentnega časa elektronov in elektronsko zapletanje težko. Da bi rešili ta problem, uporabimo metodo konfiguracijske interakcije (konfiguracijske interakcije), iz teoretične študije elektronskih stanj, vključno s 3 do 6 elektroni v polprevodniškem kvantnem obroču, ugotovili število elektronov v kvantnem obroču, elektronsko povezovanje zapletov med različnimi, in z zunanjim magnetnim poljem, električnim poljem in različnimi različnimi značilnostmi, tako da se uresniči nadzor nad kvantnimi stanji. Poleg tega naša raziskava sistematično razkriva shemo merjenja značilnosti kvantnih obročev z optičnimi meritvami. "Je dejal Liu Yu.


Lahko se uresniči z uporabo trenutne polprevodniške tehnologije

Po mnenju Wu Zhenhua in Liu Yu je konstrukcija kvantnih bitov z večjim elektronskim polprevodniškim kvantnim obročem nova ideja za obstoječo shemo s samo enim elektronskim polprevodniškim kvantnim pikam. Glavna ovira za izvedbo kvantnega računanja je, da je kvantno stanje, ki se uporablja za računalništvo, težko vzdrževati, za kar je pogosto rečeno, da ima kratko koherenten čas. Raziskave kažejo, da je v primerjavi s polprevodniškimi kvantnimi pikami omejen potencial polprevodniških kvantnih obročkov enostaven za prilagajanje in čas koherence elektronov je daljši, kar pomaga doseči več kubitov. Polprevodniške kvantne pike lahko manipulirajo z enim elektronskim vrtljajem, kar je zelo težko za eksperiment. Večkanonski kvantni obroč uporablja število elektronov in spinovo stanje elektronov za uresničitev kubitov, zato ima bolj uporabne stopnje svobode. Poleg tega so elektroni vezani v ničelnem prostoru v kvantnih pikicah. Elektroni v kvantnem obroču imajo tudi stopnjo svobode pri kvazi enodimenzionalnem orbitalnem gibanju, ki zagotavlja novo kodirno možnost zunaj bremena vrtenja.

Poleg tega, tako kot polprevodniške kvantne pike, lahko tudi kvantni obroč dosežemo z uporabo obstoječe polprevodniške tehnologije, tako da lahko gladko prehaja od klasičnega polprevodniškega čipa do kvantnega čipa, ki temelji na obstoječi tehnologiji. Wu Zhenhua je dejal.

Ta novi raziskovalni rezultat je ploden rezultat sodelovanja med industrijo in raziskavami. Liu Yu je dejal: "raziskava je uporabila strožjo in natančnejšo teoretično simulacijsko metodo, vendar je obseg izračunov ogromen. Sodelovanje med Inštitutom za mikroelektroniko in industrijo univerzitetnega raziskovalnega sodelovanja v valovni skupini je v celoti izkoristilo prednosti valovanja v visoko zmogljivo računalniško področje. Obe strani bosta še naprej spodbujali sodelovanje in iskali nova odkritja na področju kvantnega računanja. "