毕👪🜢竟🁻如今的量子计算机并没有量子芯片,而像是第一台计算机一样,采用了大量的晶体管来承担数据的运算。
为什么区区上百个量子晶体管的算力,就比如今的超级服务🚮🖭🕹器的算力还要大上数十倍?
其本质上的🝐🏻区别,就是因为量子芯片进行的是🕯🍌🆪量子计算,数字集成电路芯片进行的是数字计算。
数👪🜢字🁻集成电路芯片中,由高低电平来代表二进制算法中的0和1,并通过由三极管,mo🖢🔐⛗s管构成的逻辑门进行洛基运算。
而量子芯片中需要完成的是量子计算,由两个不同的量子态来代表量子算法中的0和1,其运算也需要有相应的量子逻辑门,与数字电路相比,可以进行叠加态运算以及叠加态储存。
对于一个函数fx,需要带入100个x值来获得100个结果,如果在经典计算🌣🀹中的话,⚳需要算100刺,带一次x就要计算一次。
但是在量子计算中🝮🎡💪,只需要计算一次就可以了。🌎♦
由于量子计算的过程中,计算单元是由量子态🕯🍌🆪构成的量子比特,所以所有的x值🔄♯都是量子化的。
100个x值可以叠加♲成一个混合态,带入到量子芯片中计算一次的话,就可以获得100个结果的混合态,再经过相应💀🎰的🍱测量,就可以找到对应值的结果。
所以相应的叠加态存储也就很好理解的,100个x值可以混成一个状态进行储存🌣🀹,并不需要100个储存器,所以在运算效率方面,这也是量子计算机比一般的计算机要快上万倍的原⚪🔉⚚因。
每一个量子晶体管所发挥的效能,⛥🜞🃒都是普通的电子晶体🗀😠🂮管的上千万倍,所以仅仅一百多个量子晶体管,算力就比如今的顶级服务器要快几十倍♓的缘故。
那么如果弄成量子芯片的话,那么一个芯片中集成上亿个量🚮🖭🕹子晶体管的话,那么这其中的算力又会达到何等恐怖的地步呢?
目前世界上也是🂻制造出来了量子🌸芯片,只不过因为工艺的问题,而且也没法在一个芯片中集成量子晶体管,也没有相应的软件和算法进行支持,所以目前还并不能进行民用,而且也没有普通的计算机那么厉害。
只不过还是有许多人往量子芯片的道路上越🕨走越远,目前超导系统,半导体系统,量子阱系统,都有相应的量子芯片研究,🍱正在往大规模继承的方向进行😼探索。
目前基于超导约瑟夫🄟⚘👯森结体系的技术路线在当前阶段走在了前面,但是近年来基于半导体的门控量子点技术发展迅速,所以除了大唐科技已经找到了量子计算机的正确道路之外,其他人对于量子计算到底会走哪种技术路线也没有下任何的定论。
本👪🜢源量子首席科学🝮🎡💪家,华夏科学技术大学郭国平教授自2010年主持连续承担了我国“固态量子芯片”和“半导体量子芯片”的国家重点研发计划。