Más de una palabra cambia de punto cuántico a anillo cuántico
La computación cuántica se ha convertido en uno de los proyectos de investigación más populares del momento, y la implementación de bits cuánticos como un portador de información, es una tecnología clave de la investigación ordenador cuántico.
Recientemente, de la Academia China de Ciencias Instituto de Microelectrónica y Langchao Electronic Information Industry Co., Ltd I + D equipo de cooperación en la investigación de la Universidad conjunta de Chongqing de Correos y Telecomunicaciones, investigadores de la Universidad de Xiamen publicado trabajos relacionados con propuesto la teoría cuántica de semiconductor multi-electrónica para construir un anillo de visión por ordenador cuántico, rica Implementación de bits cuánticos.
Expresado como autor correspondiente del papel, de la Academia China de Ciencias Instituto de Microelectrónica IC proceso piloto de I + investigador D Center Wu Zhenhua aceptar los reporteros Ciencia y Tecnología diarias, dijo: 'anillo construido utilizando qubits cuánticos semiconductores, esta es una nueva idea de construir un ordenador cuántico basado en la tecnología de semiconductores madura existente '
El tamaño del transistor está cerca del límite físico
En los últimos 40 años, la industria de la microelectrónica ha seguido la predicción de la Ley de Moore y ha continuado su rápido desarrollo.
'Sin embargo, como la tecnología avanza, los dispositivos más y más integrados, el número de transistores en un chip es cada vez más, un solo tamaño transistor más pequeño. La corriente se puede decir que el desarrollo de chips semiconductores está cerca del límite físico del tamaño, la ley de Moore está llegando a su fin, una necesidad urgente de desarrollar nuevos principios y nueva arquitectura de dispositivo de computación para satisfacer las necesidades informáticas de crecimiento. 'explicó Wu Zhenhua,' en este contexto, los científicos de varios países estudian vigorosamente las leyes de la mecánica cuántica, el desarrollo de la computación cuántica y cuántica tecnología de la información, se desarrolló con el fin de sustituir el ordenador cuántico práctica tradicional de la computadora, para lograr ultra-alta capacidad de cálculo paralelo súper cuántica '.
'Ordenador Quantum se logra mediante la superposición y el entrelazamiento fenómeno del crecimiento de la capacidad de computación cuántica. Qubits superposición cuántica puede tener un valor de 1 y 0 al mismo tiempo, puede ser' sincronización calcular 'cada qubit adicional, el rendimiento del equipo se ha duplicado . "Otro autor del artículo, el Dr. Liu Yu, Inspur AI y HPC dijo.
diseño de la computación cuántica Actualmente, las empresas de Google, Microsoft, IBM, Intel y otras tecnologías han estudiado Liu Yu dijo, IBM afirma haber desarrollado con éxito un prototipo de 50 qubits una ;. Google Quantum harware cabeza de Juan Martínez luego, en octubre del año pasado reveló que Google tiene un chip de 22 qubits; china es también el principio de mayo de 2017, se lanzó la primera computadora del mundo más allá del ordenador cuántico luz de la clásica, la implementación exitosa del enredo qubit 10 superconductor, que se espera en breve El futuro puede ser manipulado 20 qubits superconductores.
Conoce algunos 'indicadores' específicos para ser más bueno
Las implementaciones de bits cuánticos de calidad normalmente necesitan cumplir varios requisitos específicos, como una implementación física más fácil del vector, una preparación y manipulación inicial más fácil, tiempos de coherencia más largos y más.
'Qubit implementaciones actuales incluyen un bucle superconductor, iones atrapados, los puntos cuánticos semiconductores, diamantes vacantes, cualquier topología de niño, como los fotones, en el que cada tecnología tiene sus propias ventajas y desventajas, el curso final en el futuro no está claro 'Wu Zhenhua a la prensa. Según él, el programa anterior, la mayoría de los puntos cuánticos semiconductores del programa fuerzas de la base, que puede ser desarrollado sobre la base de procesos de semiconductores existentes, velocidad de funcionamiento más rápido, fácil de lograr la integración de alta densidad, que atrajo a un gran número de instituciones de investigación Preocupado
'Sin embargo, en los puntos cuánticos semiconductores fuerte efecto de confinamiento cuántico de modo que el tiempo electrónico coherencia corta, la electrónica enredados difícil. Para este problema, se utiliza la interacción de configuración (interacción de configuración) método, se estudió incluyendo la teoría de semiconductores 3-6 electrones estados electrónicos múltiples cuántica, ver diferente número de electrones en el anillo cuántico, se forma diferente de acoplamiento enredo entre el electrón y pueden diferir con el campo magnético aplicado, campo eléctrico presenta características diferentes, con el fin de conseguir una regulación estado cuántico. Además, Nuestra investigación también expuso sistemáticamente el esquema de medición de las características de los anillos cuánticos por óptica, dijo Liu Yu.
Disponible con tecnología de semiconductores existente
En Liu y Yu Wu Zhenhua opinión, para construir un multi-electrón del anillo de semiconductores qubit cuántica, es un nuevo concepto de existir solo cuanto semiconductores dot programas electrónicos. Obstáculo importante para el logro de la computación cuántica se utiliza para calcular el estado cuántico es difícil de mantener, a menudo es dicho tiempo de coherencia corta. estudios han demostrado que, con respecto al punto cuántico semiconductor, el anillo potencial límite cuántico semiconductor es fácil de ajustar el electrón coherente más largo, más propicio para el funcionamiento del qubit. únicamente un solo giro de electrones punto cuántico semiconductor control fino, difícil para un gran experimento. sonar el estado multi-electrón cuántico de espín usando un número de codificación híbrida electrónica y electrónica de bits cuánticos, por lo tanto tienen más libertad operables Otros puntos cuánticos, los electrones están obligados a cero Espacio dimensional. Los electrones en los anillos cuánticos también tienen la libertad de movimiento orbital en un espacio cuasi unidimensional, proporcionando nuevas posibilidades de codificación más allá del giro de tales cargas.
Por otra parte, 'el mismo que el punto cuántico semiconductor, el anillo cuántico puede implementarse igualmente el uso de procesos de semiconductores convencionales, puede ser transición relativamente suave desde el chip semiconductor cuántica clásica basada en el chip de la técnica anterior.' Dijo Wu Zhenhua.
Esta nueva investigación es fruto de la cooperación en investigación Liu Yu, dijo: 'Este estudio utilizó un método de simulación teórica más rigor y precisión, pero una gran cantidad de cálculo, la cooperación en investigación con el Instituto de Microelectrónica de Langchao Group, poner en pleno juego la ventaja de la ola de la computación de alto rendimiento. las dos partes van a seguir promoviendo la cooperación, la búsqueda de nuevos avances en la computación cuántica '.