भविष्य के विकास के नजरिए से, ऑप्टिकल क्वांटम चिप्स पारंपरिक अर्धचालक से अलग हैं

Dec 28, 2021

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हाल के वर्षों में, सार्वभौमिक क्वांटम कंप्यूटरों से संबंधित घटनाएं अक्सर समाचार पत्रों में छपी हैं । आईबीएम (इंटरनेशनल बिजनेस मशीन), गूगल और इंटेल जैसी कंपनियां यह घोषणा करने के लिए पहुंच गई हैं कि उन्होंने अधिक संख्या में क्वाबिट्स पूरे कर लिए हैं, लेकिन दर्जनों या बड़ी संख्या में क्वाबिट्स भी हैं । यदि पूर्ण इंटरकनेक्शन नहीं है, तो परिशुद्धता अपर्याप्त है और गलतियों को सुधारा नहीं जा सकता है, सामान्य उद्देश्य क्वांटम कंप्यूटिंग को प्राप्त करना अभी भी मुश्किल है ।


इसके विपरीत, क्वांटम कंप्यूटिंग का सिमुलेशन तुरंत जटिल क्वांटम सुधार पर निर्भर किए बिना क्वांटम सिस्टम सॉफ्टवेयर का निर्माण कर सकते हैं । क्वांटम कंप्यूटिंग अनुकरण के लिए एक शक्तिशाली अनुकूलन एल्गोरिथ्म के मूल के रूप में, दो आयामी अंतरिक्ष में क्वांटम चलना क्वांटम विकास अंतरिक्ष में पारस्परिक युग्मन गुणांक जल निकासी मैट्रिक्स के लिए विशेष गणना के दैनिक कार्यों से मेल खा सकते हैं । जब क्वांटम विकास प्रबंधन प्रणाली काफी बड़ा बनाया जा सकता है और लचीले तरह से डिजाइन किया जा सकता है, यह कई अनुकूलन एल्गोरिदम और गणना कार्यों को पूरा करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, एक प्रमुख प्रदर्शन अभी तक पारंपरिक कंप्यूटर की तुलना में बेहतर दिखा ।


क्वांटम चिप वर्तमान एकीकृत सर्किट चिप से कैसे अलग है?


क्वांटम चिप्स क्वांटम कंप्यूटिंग बाहर ले, जबकि डेटा एकीकृत सर्किट चिप्स डेटा गणना बाहर ले । दो चिप्स अलग-अलग हैं।


डेटा एकीकृत सर्किट चिप में, उच्च और निम्न शक्ति आवृत्तियों बाइनरी एल्गोरिदम में 0 और 1 का प्रतिनिधित्व करते हैं, और तर्क संचालन करने के लिए ट्रांजिस्टर और राज्यमंत्री ट्रांजिस्टर से बना तर्क द्वार का उपयोग किया जाता है।


एकीकृत सर्किट चिप्स से अलग, क्वांटम चिप्स क्वांटम गणना करने की जरूरत है । क्वांटम अनुकूलन एल्गोरिदम में दो अलग-अलग क्वांटम राज्य |0> और |1> 0 और 1 का प्रतिनिधित्व करते हैं। क्वांटम चिप्स द्वारा की गई क्वांटम गणना में डिजिटल सर्किट डिजाइन की तुलना में सापेक्ष क्वांटम लॉजिक गेट भी होना चाहिए, जो सुपरपोजिशन स्टेट कैलकुलेशन और सुपरपोजिशन स्टेट स्टोरेज को अंजाम दे सकता है ।


यहां, मैं मुख्य रूप से सुपरपोजिशन राज्य की गणना और भंडारण की व्याख्या करूंगा।


एक समारोह एफ (एक्स) के लिए, हम 100 x मान लाने के लिए और 100 परिणाम प्राप्त करने की जरूरत है। मैं पूछना चाहता हूं कि कितनी बार मापा जाना चाहिए?


क्लासिक गणना में, जवाब बहुत सरल है। यह 100 गुना मायने रखता है और एक्स वैल्यू के साथ एक बार गिना जाता है।


लेकिन क्वांटम चिप की गणना में, यह केवल एक बार गिना जाना चाहिए ।


क्योंकि क्वांटम चिप के गणना चरण में, माप मॉड्यूल क्वांटम राज्यों से बना एक क्वाबिट है, इसलिए सभी एक्स मान सभी मात्राकृत हैं, और 100 एक्स मूल्यों को मिश्रित राज्य में जमा किया जा सकता है, जिसे क्वांटम चिप में एक बार मापा जा सकता है। 100 परिणामों की एक मिश्रित स्थिति प्राप्त की जा सकती है, और फिर एक निश्चित सटीक माप के माध्यम से, एक परिणाम जो एक्स मूल्य से मेल खाता है, प्राप्त किया जा सकता है।


फिर इसी सुपरपोजिशन स्टेट स्टोरेज को समझना आसान है, 100 एक्स वैल्यूज को 100 स्टोरेज के बजाय स्टोरेज के लिए एक राज्य में मिलाया जा सकता है।


अब जब कि क्वांटम चिप्स और एकीकृत सर्किट चिप्स पूरी तरह से अलग गणना बाहर ले, उपयुक्त घटकों के बीच अंतर और भी अधिक हो जाता है । क्वांटम चिप की श्रेष्ठता कई प्रारंभिक मूल्यों के लिए क्वांटम राज्यों के संचय पर निर्भर करती है, जो गणना की दक्षता में सुधार करती है।


जो एक मजबूत, फोटोनिक चिप या क्वांटम चिप है?


फोटोनिक चिप और क्वांटम चिप दो परिभाषाएं हैं, उच्च और निम्न के बीच कोई अंतर नहीं है। फोटोनिक चिप निरंतर लेजर प्रकाश का कारण और अन्य सिलिकॉन फोटोनिक घटकों को बढ़ावा देने के लिए सेमीकंडक्टर सामग्री की उज्ज्वल तकनीक का उपयोग करती है; क्वांटम चिप सिलिकॉन चिप पर क्वांटम मार्ग को एकीकृत करती है, जिससे क्वांटम सूचना संसाधन प्रबंधन की भूमिका स्थापित होती है ।


फोटोनिक चिप एक ही हाइब्रिड चिप में इंडियम फॉस्फीड की चमकदार विशेषताओं और सिलिकॉन ऑप्टिकल राउटर की काम करने की क्षमता को एकीकृत कर सकती है। जब वर्तमान को इंडियम फॉस्फेट में जोड़ा जाता है, तो मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन चिप में प्रवेश करने वाली प्रकाश तरंगों को पेश किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप इस प्रकार का लेजर अन्य सिलिकॉन फोटोनिक घटकों को ड्राइव कर सकता है।


मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन वेफर्स पर आधारित इस प्रकार के लेजर उपकरण फोटोनिक चिप्स को आमतौर पर कंप्यूटर में इस्तेमाल कर सकते हैं। बड़े पैमाने पर सिलिकॉन आधारित उत्पादन प्रौद्योगिकी का चुनाव फोटोनिक चिप्स की लागत को काफी कम कर सकता है। क्वांटम चिप्स के गठन का कारण क्वांटम कंप्यूटरों के विकास को माना जाता है । औद्योगिक ढांचे के व्यावसायीकरण और उन्नयन को पूरा करने के लिए क्वांटम कंप्यूटरों को एकीकरण की सड़क लेनी चाहिए । सुपरकंडक्टर सिस्टम सॉफ्टवेयर, सेमीकंडक्टर मटेरियल क्वांटम डॉट सिस्टम सॉफ्टवेयर, माइक्रोस्ट्रक्चर फोटोनिक्स सिस्टम सॉफ्टवेयर, और यहां तक कि एटॉमिक और पॉजिटिव आयन सिस्टम सभी चिप्स का रास्ता अपनाना चाहते हैं ।


चिप रोड के विकास की प्रवृत्ति के नजरिए से, सुपरकंडक्टर क्वांटम चिप सिस्टम तकनीकी रूप से अन्य भौतिकी प्रणालियों से आगे है; पारंपरिक सेमीकंडक्टर चिप सामग्री, यानी क्वांटम डॉट सिस्टम सॉफ्टवेयर भी पता लगाने के लिए हर किसी के प्रयासों का समग्र लक्ष्य है। सेमीकंडक्टर चिप सामग्री उद्योग का विकास लंबे समय से सही रहा है। उदाहरण के लिए, एक बार सेमीकंडक्टर सामग्री की क्वांटम चिप डिकेरेंस समय और हेरफेर परिशुद्धता के मामले में गलती सहिष्णु तंत्र क्वांटम चिप गणना की दहलीज बढ़ जाती है, यह आशा की जाती है कि पारंपरिक अर्धचालक चिप औद्योगिक उत्पादन के मौजूदा प्रभाव एकीकृत किया जाएगा, बहुत । परियोजना लागत को कम करना।