Výskum a vývoj fotonických kvantových čipov, Čína môže priniesť nové príležitosti

May 24, 2022

Zanechajte správu

Vývojový výkon optických kvantových čipov


Výkon tradičných čipov závisí hlavne od počtu tranzistorov integrovaných v čipe. Ak je jeden tranzistor malý, počet tranzistorov integrovaných do čipu je veľký, takže výpočtový výkon čipu je relatívne silný a naopak.


Koncept fotonického kvantového čipu prvýkrát navrhlo Spojené kráľovstvo v roku 2008. Niektorí ľudia o tom možno veľa nevedia. V porovnaní s tradičnými čipmi sú fotonické kvantové čipy úplne novou formou čipu a majú neporovnateľné výhody oproti tradičným čipom.


Jeho najväčšou výhodou je, že čip používa svetlo ako nosič na nahradenie úlohy elektrickej energie a používa mikro-nano technológiu na spracovanie na integráciu väčšieho počtu optických kvantových zariadení na čipe. Vďaka tejto integrovanej vlastnosti je tento čip stabilný. Vyšší výkon a výkonnejší výkon.


Krajiny investujú do výskumu a vývoja optických kvantových počítačových čipov


7. apríla vláda USA vyčlenila 25 miliónov dolárov na podporu zlievarne čipov GlobalFoundries na vývoj optických kvantových počítačov.


14. apríla Intel a Delft University of Technology (TU Delft) úspešne vyrobili kvantové bodky na rozhraní 28 Si/28 SiO2 pomocou alternatívnych a pokročilých procesov v závode spoločnosti Intel na výrobu polovodičov.


19. apríla holandská vláda investuje 1,1 miliardy eur do priemyslu fotonických integrovaných obvodov (PIC) v krajine prostredníctvom národných fondov a mobilizuje ďalšie inštitúcie súkromného sektora na podporu rozvoja miestnych podnikov.


Podľa správ zahraničných médií z 26. apríla projekt "PhoQuant", vedený nemeckou začínajúcou spoločnosťou Q.ANT a 14 partnermi, v súčasnosti vyvíja optický kvantový výpočtový čip, ktorý môže bežať pri izbovej teplote.


Môže obísť stroj na litografiu krku


Jedným z najzaujímavejších aspektov výroby fotonických kvantových čipov je, že môžu byť vyrobené bez pomoci litografického stroja. Vo februári tohto roku tím QUANTA zo School of Computer Science, National Defense University of China spolu s Akadémiou vojenských vied, Sun Yat-Sen University a ďalšími domácimi a zahraničnými jednotkami vyvinul nový programovateľný optický kvantový výpočtový čip na báze kremíka, ktorý realizoval riešenie rôznych kvantových algoritmov pre problémy s teóriou grafov. Považuje sa to za jeden zo spôsobov, ako obísť litografický stroj, ale Spojené štáty chcú požiadať o zdieľanie technológií.


Hoci tento nový typ kvantového čipu využíva aj technológiu mikro-nano spracovania, integruje hlavne veľké množstvo fotonických kvantových zariadení na jednom čipe. Vďaka rôznym výrobným princípom môže obísť obmedzenia litografických strojov.


Akonáhle je optický kvantový čip úspešne komercializovaný, výskum procesných technológií, ako sú 7nm a 5nm, stratí svoj pôvodný význam a oblasť výroby čipov tiež vstúpi do nového míľnika. Prerazíme situáciu, že výroba čipov uviazla.


Výskum a vývoj a výroba optických kvantových čipov sa nespolieha na špičkové litografické stroje na Západe. Akonáhle bude technológia úspešne vyvinutá a vyzretá, úplne prelomíme situáciu, že sme uviazli na Západe. Dokonca aj v tejto oblasti, a dokonca aj na globálnom trhu s čipmi v budúcnosti, môžeme mať výhodu.


Budúci vývoj optických kvantových čipov


Spracovanie údajov: Z hľadiska požiadaviek na stratégiu strategickej bezpečnosti a vývoja môžu fotonické kvantové čipy vyriešiť mnoho dôležitých problémov v hlavných aplikáciách, ako sú metódy spracovania údajov, ktoré sú časovo náročné, nedajú sa spracovať paralelne a majú veľké funkčné straty.


Napríklad v diaľkových vysokorýchlostných radaroch s pohyblivými milimetrovými vlnami s laserovým rozsahom, obmedzovaním rýchlosti a zobrazovaním s vysokým rozlíšením ako celkovými cieľmi, ako aj pri nových meraniach vo vysokom rozlíšení nedeštruktívnych testovacích techník založených na vnútornej štruktúre biotechnologických a nanotechnologických komponentov V zobrazovacích zbraniach a zariadeniach súvisiacich s mikroskopom môžu optické kvantové čipy poskytnúť plnú hru svojim výhodám vysokorýchlostného paralelného spracovania, Nízka spotreba energie a miniaturizácia.


Laserová komunikácia: Laserová komunikácia vo vnútornom priestore je kľúčovým spôsobom riešenia problému krátkej rýchlosti prenosu vnútorného priestoru a je to kľúčový spôsob, ako vybudovať komplexné sieťové informácie; podvodná laserová komunikácia je kľúčovým spôsobom riešenia environmentálnych rizík prenosu podvodného dátového signálu a je tiež kľúčovým spôsobom budovania integrovaného vodného systému. Je to spôsob, ako znížiť komunikačný systém.


Okrem toho existujú aj odvetvia s požiadavkami strategickej bezpečnostnej a rozvojovej stratégie, ako sú medzidružicová internetová technológia, komunikácia 8G a inteligentné projekty prieskumu a mapovania technológií diaľkového snímania. To všetko si vyžaduje rýchle, po moci bažiace a paralelné spracovanie veľkých dát internetu. Optické kvantové čipy budú hrať kľúčovú podpornú úlohu v tomto strategickom priemysle.


Optimalizácia algoritmov: Fotonický kvantový čip AI je dizajn čipu, ktorý zodpovedá pomeru strán optického meracieho rámca a optimalizačnému algoritmu technológie umelej inteligencie.


Má potenciál byť široko používaný v dôležitých odvetviach technológií umelej inteligencie, ako je bezpilotná jazda, bezpečnostné monitorovacie systémy, technológia rozpoznávania reči, technológia rozpoznávania obrazu, diagnostika a liečba, mobilné hry, technológie virtuálnej reality, priemyselný internet, servery na úrovni spoločnosti a centrá veľkých dát.


Umelá inteligencia: Fotonický kvantový čip podobný mozgu dokáže simulovať a simulovať výpočet ľudského mozgu. V rámci architektúry neurónovej siete, ktorá simuluje ľudský mozog, dokáže vyriešiť dátové informácie podľa informačného obsahu optického kvantového pásma, aby čip mohol dosiahnuť rýchle paralelné spracovanie a spotrebu energie podobnú ľudskému mozgu. počítať.


Integrácia mikroštruktúrovaných fotonických kvantových súborov do základných fotonických kvantových čipov a systémov spracovania neurónových sietí založených na elektrónovej optike má veľký význam pre riešenie problémov, ako je budúca spotreba energie, vysokorýchlostná prevádzka, širokopásmová sieť a masívna správa informačných zdrojov.


Internet: Každý má vyššie a vyššie nároky na výpočtovú rýchlosť a rýchlosť softvéru počítačového riešenia. Neefektívnosť prevratných inovácií spôsobuje, že elektronické čipy majú obrovské výzvy z hľadiska rýchlosti spracovania a straty funkčnosti.


Čip optického kvantového merania má výhody rýchlej paralelnej rýchlosti spracovania a nízkej spotreby energie a je považovaný za najsľubnejšie meranie a riešenie pre budúce vysokorýchlostné technológie, technológie veľkej informačnej a umelej inteligencie.


koniec:


Správa o veľkom prelome v kvantovej oblasti znamená, že v budúcnosti sa moja krajina nezameriava len na vývoj nových čipov na báze uhlíka, ale tiež zvýši výskum a vývoj technológie kvantových čipov ako nového smeru vývoja čínskej čipovej technológie v budúcnosti.