量子计算机“九章”是什么意思?一文读懂

教育资讯 2024-11-10 09:51:14

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量子计算机“九章”是什么意思?一文读懂


量子计算机“九章”是什么意思?一文读懂


1、早在20世纪80年代,美国物理学家费曼提出了按照量子力学规律工作的计算机的概念,这被认为是早的量子计算机的构想,此后 科技 界就没有停止过 探索 。

2、近年来,量子计算机领域频频传来重要进展:美国霍尼韦尔公司表示研发出64量子体积的量子计算机,性能是上一代的两倍;2020年底,科学技术大学潘建伟等人成功构建76个光子的量子计算机“九章”;2月初,我国本源量子计算公司负责开发的量子计算机作系统“本源司南”正式发布……作为“未来100年内重要的计算机技术”“第四次工业革命的引擎”,量子计算对于很多人来说,就像是属于未来的黑 科技 ,代表着人类技术水平在想象力所及范围之内的。

3、世界各国纷纷布局量子计算并取得不同成就后证实,量子计算虽然一直“停在未来”,但“未来可期”。

4、20世纪60年代,平面型集成电路问世,光刻技术成为了半导体元器件性能的决定因素:只要光刻精度不断提高,元器件的密度也会相应提高。

5、因此,平面工艺被认为是“半导体的工业键”,也是摩尔定律问世的技术基础。

6、摩尔定律指出,平均每18个月,集成电路芯片上所集成的电路数目就翻一倍。

7、虽然这并不是一个严谨的科学定律,但在一定程度上反映了信息化大数据时代人类对计算能力指数增长的期待。

8、随着芯片集成度不断提高,我们的手机、电脑等电子产品也在不断更新换代。

9、那么,摩尔定律会不会被终结?摩尔定律的技术基础天然地受到两种主要物理限制:一是巨大的能耗让芯片有被烧坏的危险。

10、芯片发热主要是因为计算机门作时,其中不可逆门作会丢失比特,每丢失一个比特就会产生相应热量,作速度越快,单位时间内产生的热量就越多,计算机温度必然会迅速上升,必须消耗大量能量用于散热,否则芯片将被高温烧坏。

11、二是量子隧穿效应会限制集成电路的精细程度。

12、为了提高集成度,晶体管会越做越小,当晶体管小到只有一个电子时,量子隧穿效应就会出现。

13、在势垒一边平动的粒子,当动能小于势垒高度时,按照经典力学,粒子是不可能越过势垒的;而对于微观粒子,量子力学却证明它仍有一定的概率贯穿势垒,实际也是如此,这种现象称为隧穿效应。

14、简单来说,当集成电路的精细程度达到了一定级别,特别是当电路的线宽接近电子波长的时候,电子就通过隧穿效应而穿透绝缘层,使器件无常工作。

15、鉴于以上两点,物理学家预言摩尔定律终将终结。

本文到这结束,希望上面文章对大家有所帮助。

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