Mais de uma palavra muda de ponto quântico para anel quântico
A computação quântica tornou-se um dos projetos de pesquisa mais populares atualmente, e a implementação de bits quânticos como transportadora de informações é uma tecnologia chave na pesquisa computacional quântica.
Recentemente, da Academia Chinesa de Ciências Instituto de Microeletrônica e Langchao eletrônico Information Industry Co., Ltd. R & D equipe de cooperação em investigação, joint Universidade Chongqing dos Correios e Telecomunicações, pesquisadores da Universidade de Xiamen publicou trabalhos relacionados à teoria de semicondutores quantum multi-eletrônico proposto para construir um anel de visão por computador quântico, rico Implementação de bits quânticos.
Expressa como um autor correspondente do papel, da Academia Chinesa de Ciências Instituto de Microeletrônica IC processo piloto R & pesquisador D Center Wu Zhenhua aceitar os repórteres Ciência e Tecnologia Diário, ele disse: 'anel construído usando qubits quânticos semicondutores, esta é uma nova idéia para construir um computador quântico baseado na tecnologia de semicondutores madura existente '
O tamanho do transistor é próximo ao limite físico
Nos últimos 40 anos, a indústria da microelectrónica seguiu a previsão da Lei de Moore e continuou seu rápido desenvolvimento.
Mas com o progresso da tecnologia, a integração do dispositivo é maior e maior, o número de transistores no chip cada vez mais, um único tamanho de transistor menor e menor. Pode-se dizer que o desenvolvimento atual de chips semicondutores foi próximo ao tamanho dos limites físicos, A era do Direito de Moore está chegando ao fim, a necessidade urgente de desenvolver novos princípios de computação e nova arquitetura de dispositivos para atender às crescentes necessidades de computação. Wu Zhenhua explicou que "neste contexto, cientistas de todo o mundo estudam vigorosamente as leis da mecânica quântica, o desenvolvimento da computação quântica e do quantum Tecnologia da informação, para desenvolver um computador prático que possa substituir a computação quântica tradicional do computador, o poder de computação paralelo quântico super-alto.
Os computadores quânticos aumentam o poder computacional ao empilhar e enredar os fenômenos quânticos, que permitem que os bits quânticos tenham valores de 0 e 1 simultaneamente para "computação síncrona". Com cada bit quântico adicional, a performance computacional é dupla "Outro autor do artigo, o Dr. Liu Yu, Inspur AI e HPC disseram.
Atualmente, a Google, a Microsoft, a IBM, a Intel e outras empresas de tecnologia estabeleceram pesquisa de computação quântica. O Yu Yu disse que a IBM afirma ter desenvolvido com sucesso um protótipo de 50 qubits, líder de hardware Quantum Google Google John Martins Então, em outubro do ano passado, revelou que o Google já possui 22 qubits de chips, a China também lançou, no início de maio de 2017, o primeiro computador quântico do mundo além do computador clássico inicial, a realização bem-sucedida do 10 emaranhamento supercondutor de bits quânticos é esperado no futuro próximo O futuro pode ser manipulado 20 qubits supercondutores.
Conheça alguns "indicadores" específicos para ser mais bons
As implementações de bits quânticos de qualidade normalmente precisam atender a vários requisitos específicos, como facilitar a implementação física do vetor, facilitar a preparação e manipulação iniciais, tempos de coerência mais longos e muito mais.
Atualmente, as implementações de bits quânticos incluem principalmente loops supercondutores, íons presos, pontos quânticos de semicondutores, vagas de diamante, elementos topológicos arbitrários, fótons, etc. Cada uma dessas tecnologias tem suas próprias vantagens e desvantagens. A rota final no futuro ainda não está clara Wu Zhenhua disse a repórteres. De acordo com ele, o programa acima, o programa de ponto quântico de semicondutores tem as principais vantagens, que podem fazer uso da tecnologia de semicondutores existente com base no desenvolvimento, velocidade de operação, fácil de alcançar a integração de alta densidade, o que atraiu muitas instituições de pesquisa Preocupado.
No entanto, devido ao forte efeito de confinamento quântico em pontos quânticos de semicondutores, o tempo de coerência de elétrons é curto e o emaranhamento eletrônico é difícil. Para resolver esse problema, usamos o método de interação de configuração para estudar teoricamente os semicondutores, incluindo 3 a 6 elétrons O anel quântico no estado multi-elétron e descobriu que o número de elétrons no anel quântico é diferente do elétron será acoplado para formar um estado emaranhado diferente e pode ser diferente com o campo magnético aplicado, campo elétrico que mostra características diferentes para alcançar a regulação do estado quântico. Além disso, Nossa pesquisa também apresentou sistematicamente o esquema de medir as características dos anéis quânticos por meio da óptica, disse Liu Yu.
Disponível com tecnologia de semicondutores existente
Na visão de Wu Zhenhua e Liu Yu, a construção de um bit quântico com um anel quântico semicondutor de múltiplos elétrons é um novo conceito para o esquema de ponto quântico de semicondutores de um único elétron. O principal obstáculo para a computação quântica é que é difícil manter o estado quântico para o cálculo, O que significa que o tempo de coerência é curto. A pesquisa mostra que, em comparação com os pontos quânticos do semicondutor, o potencial de confinamento do anel quântico semicondutor é fácil de ser ajustado e o tempo de coerção dos elétrons é maior, o que é propício para mais manipulação de bits quânticos. Controle fino dos requisitos experimentais difíceis. O anel quântico eletrônico múltiplo que utiliza o número quântico eletrônico de quantum e os bits quânticos do estado de rotação de elétrons, portanto, tem mais liberdade para manipular. Além disso, os pontos quânticos, o elétron é limitado a zero Espaço dimensional. Eletrônicos em anéis quânticos também têm liberdade para o movimento orbital em um espaço quase unidimensional, proporcionando novas possibilidades de codificação além da rotação de tais cargas.
Não só isso, como os pontos quânticos do semicondutor, o anel quântico também pode ser realizado usando o processo semicondutor existente, de modo que a transição do chip semicondutor clássico para o chip quântico pode ser alisada com base na técnica anterior ", disse Wu Zhenhua.
Este novo resultado da pesquisa ainda é um resultado frutífero da cooperação entre a indústria, as universidades e os institutos de pesquisa ". Liu Yu disse:" Este estudo utiliza um método de simulação teórica mais rigoroso e preciso, mas com uma grande quantidade de computação. O Instituto de Microeletrônica e Grupo Inspur, Dê pleno jogo às vantagens da Inspur no campo da HPC e ambas as partes continuarão a promover a cooperação e buscar novas descobertas no campo da computação quântica.