新技術有助提升光量子晶片計算性能

2020-12-01 中國證券網

　　中國證券網訊 新華社3月9日消息，中國學者參與的國際團隊8日發表報告說，他們研發的大規模集成矽基納米光量子晶片技術，實現了對高維度光子量子糾纏體系的高精度和普適化量子調控和量子測量。這有助大幅提升相關晶片的計算性能。

　　儘管量子計算機理論上有眾多突出優勢，但在實現大規模應用前還需解決不少技術難題。例如，怎樣提高光量子晶片集成複雜度、增強量子信息處理與計算能力。

　　英國布里斯托大學學者王劍威、丹麥技術大學學者丁運鴻以及北京大學教授龔旗煌與多國科研人員合作，在量子晶片技術研發上取得一項新進展，有望破解這一難題。

　　王劍威說：「團隊利用矽基納米光子集成技術，實現了目前集成度最複雜的光量子晶片，單片集成５５０多個光量子器件。這種技術能讓光量子晶片實現對高維量子糾纏體系高精度、可編程的任意通用量子操控和量子測量。」

　　相對於當前普遍採用的二維體系量子技術，高維體系量子技術具有信息容量大、計算效率高以及抗噪聲能力強等諸多優點。新研究首次實現了高維量子系統的「貝爾自檢測」和「量子隨機放大」等新功能，並展示出高維量子體系在量子通信和量子計算方面的獨特優勢。

　　同時是中國科學院院士的龔旗煌說：「這是高維度量子物理和量子信息技術領域的一項重要突破。努力研製性能優越、功能強大的大規模集成光量子晶片，將有效推進量子通信和量子計算等領域的重要實際應用。」

　　研究論文發表在新一期美國《科學》雜誌上。

相關焦點

  • 英特爾詳解計算趨勢：量子計算如何商業化？神經擬態計算如何提升性能？
    英特爾高級院士、副總裁、英特爾研究院院長Rich Uhlig介紹道，集成光電旨在將光科學與大規模晶片生產的成本效益相結合，計算模型方面有神經擬態計算和量子計算項目。在推動提高數據利用率的技術方面，有確保數據安全和隱私的新技術（保密計算），以及支持人們加速計算系統編程的新工具（機器編程）。
  • 英特爾詳解計算趨勢:量子計算如何商業化?神經擬態計算如何提升性能?
    近日英特爾首席架構師Raja Koduri談道，英特爾的目標是讓每個人都能獲得百億億次級計算。為此，英特爾研究院選擇以上五個領域來實現目標。英特爾高級院士、副總裁、英特爾研究院院長Rich Uhlig介紹道，集成光電旨在將光科學與大規模晶片生產的成本效益相結合，計算模型方面有神經擬態計算和量子計算項目。
  • 交大團隊攻克兩種光子晶片技術，創立國內首家光量子計算公司
    思量量子由上海交通大學集成量子信息技術研究中心主任金賢敏教授創立，是國內第一家研發光量子計算產品的企業。光量子計算是量子科技的一個前沿領域，在這一領域誕生了多家初創企業，其中，矽谷的 PsiQ 公司已完成 5.5 億美元融資。
  • 量子晶片還需要使用光刻機嗎?最近有什麼新進展?
    原標題：量子晶片還需要使用光刻機嗎？最近有什麼新進展？
  • 碳基晶片與量子晶片誰更強？我國量子計算迎來新進展，或超越谷歌
    那麼科學家們就開始研究一種新型的半導體，比如用碳納米管制作成碳基半導體，最後做成碳基晶片，性能比傳統晶片可提升10倍以上。，性能變得更強，根據彭練矛教授團隊的研究數據，新型的碳基晶片比同柵長的矽基晶片性能提升5-10倍，功耗也只有傳統晶片的1/10。
  • 速度提升百倍:顛覆性的光子計算來了-科技前沿,光子計算,晶片,大...
    AI對晶片的高算力以及大數據處理的需求，讓馮諾依曼架構的電子晶片面臨著巨大的挑戰。這也讓量子計算、神經擬態計算、光子計算這些前沿技術受到了越來越廣泛的關注。其實，業界對這些技術的研究都已經有幾十年的歷史，但出於各種因素，至今都還未大規模應用。
  • 速度提升百倍,顛覆大數據處理的光子計算晶片來了?
    AI對晶片的高算力以及大數據處理的需求，讓馮諾依曼架構的電子晶片面臨著巨大的挑戰。這也讓量子計算、神經擬態計算、光子計算這些前沿技術受到了越來越廣泛的關注。其實，業界對這些技術的研究都已經有幾十年的歷史，但出於各種因素，至今都還未大規模應用。光子計算在三種前沿計算技術中關注度較低，不過情況正在改變。
  • 最大規模光量子晶片誕生,一枚「玻璃片」為量子計算提速
    一個量子計算過程完成，而其中最關鍵的就是這枚「玻璃片」。在燈光下，從某個角度看去，這枚完全透明的「玻璃片」上隱約閃現幾道光譜。原來一平方毫米的「玻璃片」範圍內「雕刻」了幾千個光波導，所以就像光柵一樣呈現為彩色。    這就是上海交通大學金賢敏研究團隊的最新研究成果——最大規模的光量子晶片。
  • 迎來全新布局，量子晶片研發突破，比碳基晶片性能更強[西瓜視頻]
    隨著市場對晶片性能的要求越來越大，半導體納米晶片一直處於高速發展中，目前由臺積電為代表的製作廠商生產工藝已經達到了5nm標準，未來的2nm製作工藝也正在研發。但是研發人員陸續發現，光是提高晶片的納米工藝，並不能帶來質的飛躍，而且隨著工藝難度的升級，投入的研發成本也越來越高，由此，很多人認為，2nm或將是矽基半導體晶片的瓶頸。
  • 我國量子計算新成果!全新半導體量子晶片架構有望實現多量子比特...
    近日，本源量子與中科大郭光燦團隊合作，在利用微波諧振腔耦合與擴展半導體量子比特研究中取得新進展，實現兩個半導體量子比特與微波諧振腔強耦合，並初步探索了利用片上微波光子耦合多量子比特的半導體量子晶片架構。該研究成果近期在線發表在國產綜合性旗艦期刊Science Bulletin上。
  • 打破傳統布局，比碳基晶片性能更強，看西瓜視頻來了解量子晶片
    隨著市場對晶片性能的要求越來越大，半導體納米晶片一直處於高速發展中，目前由臺積電為代表的製作廠商生產工藝已經達到了5nm標準，未來的2nm製作工藝也正在研發。但是研發人員陸續發現，光是提高晶片的納米工藝，並不能帶來質的飛躍，而且隨著工藝難度的升級，投入的研發成本也越來越高，由此，很多人認為，2nm或將是矽基半導體晶片的瓶頸。
  • 中國量子晶片研發突破，比碳基晶片性能更強
    我們都知道現在我國的晶片生產遇到了很大的問題，雖然說我們每天都在看到我過關於晶片生產方面的突破性進展，未來看起來也一片光明。但是問題如果換一個方向去解決可能會更好，這就是我國的科研人員在晶片的另一個方面進行了研究的原因，這一研究使得我們將迎來全新布局，量子晶片研發突破，比碳基晶片性能更強。
  • 中國晶片能不能彎道超車,就看量子計算了
    晶片，作為計算機的「大腦」，自誕生第一天起，人類就再也離不開它了。 但隨著社會經濟對信息處理需求的不斷提高，以半導體大規模集成電路為基礎的經典計算性能提升或將面臨瓶頸。 上世紀八十年代，英特爾聯合創始人戈登·摩爾提出的「摩爾定律」定義了晶片行業的發展規律：集成電路上可集成的矽電晶體數量每 18 個月會增加一倍，計算能力翻一番。
  • 實現量子霸權，我國量子晶片破世界記錄，西瓜視頻看量子技術發展
    用沙子作為原材料，提煉成矽錠，切割成矽圓，最後通過光刻等技術工藝加工成的晶片，我們稱之為矽基晶片，因為是採用矽材料做成的。在21世紀以來，矽基晶片的發展史上以臺積電為代表的生產廠家，已經達到5nm，在指甲蓋大小面積下的晶片中，裡面電晶體的數量已經達到上百億顆。在這電晶體數量的博弈中，似乎很多廠家都遇到了瓶頸，畢竟晶片的面積擺在那，想要堆放更多的電晶體越來越難了。
  • 我國量子晶片迎來突破，量子技術刷新世界紀錄，其實原理並不複雜
    用沙子作為原材料提煉成矽，再切割成矽圓通過光刻等技術工藝加工成的晶片，我們稱之為矽基晶片。在21世紀矽基晶片的發展非常迅速，以臺積電為代表的晶片生產廠商製程工藝已經達到5nm，在指甲蓋大小面積下的晶片中，裡面電晶體的數量已經能達到百億顆。而在這電晶體數量的博弈中，似乎很多廠家都遇到了瓶頸，畢竟晶片的面積擺在那，想要堆放越來越多的電晶體將變得越來越難。
  • CNCC技術論壇：後量子霸權階段的量子計算
    本論壇將於CNCC期間，10月24日下午13:30-15:30，在北京新世紀日航飯店三層重慶廳舉行。本論壇將邀請這一領域學術界的頂尖學者，探討量子計算所面臨的問題和發展趨勢。歡迎參加！量子計算主要利用量子力學的兩大特性——量子疊加和量子糾纏來獲得比經典計算在性能上潛在的提升，並已經在一些問題上展示出了超越經典計算的能力。
  • 提升1000倍!未來計算「加速度」
    當天，該研究院集成光電、神經擬態計算、量子計算、保密計算和機器編程等前沿領域的負責人悉數到場，揭秘了他們計劃開啟未來計算、致力於1000倍性能提升的諸多顛覆性研究。 拐點已至 2004年，英特爾提出了一個宏大的目標，讓光作為連接技術的基礎。
  • 我國量子晶片迎來突破，量子技術刷新世界紀錄，西瓜視頻講其原理
    用沙子作為原材料提煉成矽，再切割成矽圓通過光刻等技術工藝加工成的晶片，我們稱之為矽基晶片。在21世紀矽基晶片的發展非常迅速，以臺積電為代表的晶片生產廠商製程工藝已經達到5nm，在指甲蓋大小面積下的晶片中，裡面電晶體的數量已經能達到百億顆。而在這電晶體數量的博弈中，似乎很多廠家都遇到了瓶頸，畢竟晶片的面積擺在那，想要堆放越來越多的電晶體將變得越來越難。
  • AI晶片、框架、語言與知識、量子計算……百度大腦6.0發布
    （百度集團副總裁 吳甜）對於百度大腦6.0的升級，吳甜從多個層次進行了概括：在基礎層，飛槳深度學習平臺和百度崑崙AI晶片「軟硬一體」升級為開發者打下了堅實的基礎；在技術層，百度大腦實現多項核心技術融合，形成知識增強的跨模態語義理解能力，例如基於圖像語言一體化理解技術，OCR的準確率提升了24%，基於語音語言一體化理解技術
  • 【芯視野】量子計算晶片與傳統晶片有何不同?
    相比於如今火熱的量子通信，神秘的量子測量，量子計算憑藉計算能力上所具有的想像空間，近年來，成為全球主要國家爭相布局的前沿科技領域。量子晶片作為量子計算機最核心的部分，是執行量子計算和量子信息處理的硬體裝置。但由於量子計算遵循量子力學的規律和屬性，傳統的經典集成電路晶片而言，量子晶片在材料、工藝、設計、製造、封測等方面的要求和實現路徑上都存在一定差異。