Tag Archives: การออกแบบไอซี

เส้นทางสู่คอมพิวเตอร์ควอนตัมเริ่มต้นด้วยจุดควอนตัม

เส้นทางสู่คอมพิวเตอร์ควอนตัมเริ่มต้นด้วยจุดควอนตัม jumbo jili คอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่ได้รับการจัดออกเป็นจัดเรียงของจอกศักดิ์สิทธิ์บางและยังคงเป็นเช่นเดียวกับที่ยากจะอธิบายกับผู้ที่ได้อ้างว่าจะประสบความสำเร็จก็จะถูกมองด้วยระดับสูงของความสงสัยถนนสายหนึ่งที่ได้รับการติดตามในการตระหนักถึงคอมพิวเตอร์ควอนตัมของรัฐที่มั่นคงได้รับการใช้งานของจุดควอนตัมเป็นบล็อกอาคาร สล็อต จุดควอนตัมเป็นปรากฏการณ์ที่แปลกประหลาด Eric Guizzo บรรณาธิการสเปกตรัมอธิบายไว้อย่างดีในแอปพลิเคชันคอมพิวเตอร์ควอนตัมว่า:“พวกมันเป็นโครงสร้างระดับนาโนที่สร้างขึ้นภายในวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่มีแอ่งอิเล็กตรอนเล็ก ๆ ซึ่งทำให้แต่ละจุดมีคุณสมบัติเชิงกลของควอนตัมที่เรียกว่าสปิน การหมุนของจุด ซึ่งสามารถขึ้นหรือลงได้ แสดงถึงบิตของข้อมูลควอนตัม หรือ qubits เนื่องจากคุณสมบัติของควอนตัม เช่น สปิน สามารถมีอยู่ในสองสถานะในคราวเดียว ทั้งขึ้นและลงในกรณีของสปิน คอมพิวเตอร์ที่ใช้ qubits สามารถคำนวณได้หลายอย่างพร้อมกัน”ความสามารถนี้อาจนำไปสู่ความสามารถในการคำนวณที่เร็วกว่ามาก ซึ่งคอมพิวเตอร์แบบเดิมต้องใช้เวลาหลายทศวรรษกว่าจะแยกตัวประกอบตัวเลข 300 หลักที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถทำได้ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมงหรือเป็นวันตอนนี้นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยนิวเซาธ์เวลส์ในออสเตรเลียนำโดยศาสตราจารย์มิเชลล์ซิมมอนส์ได้สร้างทรานซิสเตอร์โดยใช้จุดควอนตัม ที่เล็กกว่าที่ใช้กันทั่วไปถึง 10 เท่าในขณะที่ทำงานเพื่อบรรลุเป้าหมายสูงสุดในการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมนักวิจัยสามารถสร้างทรานซิสเตอร์ได้โดยแทนที่อะตอมทั้งเจ็ดในผลึกซิลิกอนด้วยอะตอมของฟอสฟอรัส เพื่อให้คุณเข้าใจถึงสเกล สุดขั้วของกระบวนการ CMOS ในปัจจุบัน โหนด 22nm มีประตูทรานซิสเตอร์ 42 อะตอมงานวิจัยซึ่งตีพิมพ์ครั้งแรกในวารสารNature Nanotechnology … Continue reading

Posted in Slot | Tagged , , , , | Comments Off on เส้นทางสู่คอมพิวเตอร์ควอนตัมเริ่มต้นด้วยจุดควอนตัม

แอมพลิฟายเออร์ที่ควอนตัมเงียบ

แอมพลิฟายเออร์ที่ควอนตัมเงียบ jumbo jili คอมพิวเตอร์ควอนตัมมีศักยภาพในการแก้ปัญหาที่ดูเหมือนยากจะแก้ไขได้ในเวลาไม่นาน แต่ใหญ่บล็อกสะดุดบนเส้นทางสู่คอมพิวเตอร์ควอนตัมในทางปฏิบัติคือการหาวิธีการสังเกตสัญญาณควอนตัมเล็ก ๆ ที่ไดรฟ์การคำนวณ ล่วงหน้าที่อาจทำให้การสังเกตง่ายขึ้น กลุ่มที่มหาวิทยาลัย Aalto ในฟินแลนด์ ได้สร้างเครื่องขยายสัญญาณไมโครเวฟชนิดใหม่โดยใช้เครื่องสะท้อนเสียงเชิงกล ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วคือส้อมเสียงขนาดนาโนเมตร สล็อต “เมื่อคุณมีสัญญาณไมโครเวฟในระดับควอนตัมเดียว คุณไม่สามารถควบคุมมันด้วยมือเปล่า คุณต้องขยายสัญญาณ” Francesco Masselนักวิจัยด้านดุษฏีบัณฑิตของ Aalto ซึ่งทำงานเกี่ยวกับอุปกรณ์กล่าว แต่แอมพลิฟายเออร์ในปัจจุบันเพิ่มสัญญาณเหล่านั้นโดยเสียค่าใช้จ่าย บางครั้งอาจกลบเสียงจากแอมพลิฟายเออร์เอง “อุปกรณ์ของเราได้เพิ่มปริมาณเสียงรบกวนขั้นต่ำที่เป็นไปได้ซึ่งกำหนดโดยกฎของกลศาสตร์ควอนตัมอย่างน้อยที่สุด” Massel กล่าวการออกแบบอื่น ๆ สำหรับแอมพลิฟายเออร์ดังกล่าวอาศัยวงจรตัวนำยิ่งยวดที่เรียกว่าจุดเชื่อมต่อโจเซฟสัน แต่พวกเขาไม่สามารถรับประกันได้ว่าจะเพิ่มสัญญาณที่สะอาดเหมือนแอมพลิฟายเออร์ฟินแลนด์ กลุ่ม Aalto เป็นกลุ่มแรกที่ใช้เครื่องสะท้อนเสียงเชิงกล ซึ่งเป็นแนวคิดที่พวกเขาบังเอิญพบ ประมาณหนึ่งปีที่ผ่านมา สมาชิกในกลุ่มบางคนพยายามทำให้เครื่องสะท้อนเสียงเชิงกลเย็นลงและในขณะที่ปรับแต่งระบบ พวกเขาสังเกตเห็นว่ามันขยายสัญญาณไมโครเวฟภายใต้เงื่อนไขบางประการระวังช่องว่าง:แอมพลิฟายเออร์ Aalto ประกอบด้วยช่องไมโครเวฟที่คดเคี้ยว [สีน้ำเงิน] ควบคู่ไปกับเรโซเนเตอร์อะลูมิเนียม … Continue reading

Posted in Slot | Tagged , , , , , , | Comments Off on แอมพลิฟายเออร์ที่ควอนตัมเงียบ

การคำนวณด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใหญ่ที่สุดจนถึงปัจจุบัน—แต่ยังสายเกินไปหรือเปล่า

การคำนวณด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใหญ่ที่สุดจนถึงปัจจุบัน—แต่ยังสายเกินไปหรือเปล่า jumbo jili หลังจากใช้ความระมัดระวัง—หากไม่ต้องสงสัย—เมื่อ IEEE Spectrum อ้างถึง D-Wave Systems ว่าเป็นหนึ่งใน”ผู้แพ้รายใหญ่” เมื่อสองปีที่แล้วดูเหมือนว่ามีการกลับรายการความคิดเห็นในเอกสารนี้เมื่อเดือนมิถุนายนปีที่แล้ว เมื่อ Spectrum กล่าวถึงการขายคอมพิวเตอร์ควอนตัมครั้งใหญ่ครั้งแรกของ D-Wave ด้วยบทความและการสัมภาษณ์พอดคาสต์ของ CTO ของบริษัท สล็อต ในงานครอบคลุมนาโนเทคโนโลยี เราพัฒนา—บางครั้ง—มุมมองที่มีความหวังมากขึ้นเล็กน้อยเกี่ยวกับศักยภาพของเทคโนโลยีเกิดใหม่ การวิจัยขั้นพื้นฐานที่อาจนำไปสู่การใช้งาน เช่น คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะถูกผลักดันให้อยู่ในวงจรการพัฒนาได้ง่ายกว่าที่ควรจะเป็น ดังนั้นฉันจึงติดตามการพัฒนาของ D-Wave มาอย่างน้อยเจ็ดปีที่ผ่านมาด้วยความน่าเชื่อถือมากกว่าที่ Spectrum เสนอให้บริษัทก่อนหน้านี้เล็กน้อยในการขยายความน่าเชื่อถือของบริษัทในการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมอย่างต่อเนื่อง D-Wave Systems ได้เผยแพร่บทความ [pdf]ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการคำนวณ 84 บิตของการคำนวณตัวเลขแรมซีย์ที่ขึ้นชื่อได้ยากตามที่บทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร arXiv ของมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์กล่าวว่า “การคำนวณนี้เป็นการทดลองที่ใหญ่ที่สุดของอัลกอริทึมควอนตัมที่มีความหมายทางวิทยาศาสตร์ซึ่งได้ทำมาจนถึงปัจจุบัน”นักวิจัย D-Wave สามารถคำนวณได้ภายใน … Continue reading

Posted in Slot | Tagged , , , , , , , | Comments Off on การคำนวณด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใหญ่ที่สุดจนถึงปัจจุบัน—แต่ยังสายเกินไปหรือเปล่า

คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ปราศจากข้อผิดพลาดเกิดขึ้นได้ในการทดลองใหม่

คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ปราศจากข้อผิดพลาดเกิดขึ้นได้ในการทดลองใหม่ jumbo jili เพื่อให้การคำนวณควอนตัมบรรลุผลตามคำมั่นสัญญานั้น จะต้องจัดการกับข้อผิดพลาด นั่นเป็นปัญหาจริงมาจนถึงตอนนี้ เพราะถึงแม้นักวิทยาศาสตร์จะมีรหัสแก้ไขข้อผิดพลาด แต่เครื่องควอนตัมที่มีอยู่ก็ไม่สามารถใช้งานได้ แต่นักวิจัยรายงานในวันนี้ว่าพวกเขาได้สร้างอาร์เรย์คอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดเล็กซึ่งเป็นครั้งแรกที่ทำงานด้วยความแม่นยำเพียงพอเพื่อให้สามารถแก้ไขข้อผิดพลาดได้ ปูทางไปสู่เครื่องจักรที่ใช้งานได้จริงที่สามารถทำงานได้ดีกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไป สล็อต คอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกในปัจจุบันทำการคำนวณโดยใช้บิตที่สามารถเป็น 1 หรือ 0 ได้ คอมพิวเตอร์ควอนตัมได้รับความสามารถที่น่าทึ่งในการคำนวณหลายอย่างพร้อมกันโดยใช้ควอนตัมบิตหรือคิวบิต ซึ่งสามารถมีได้ทั้ง 1 และ 0 ในเวลาเดียวกัน แต่การสร้างระบบดังกล่าวไม่ใช่เรื่องง่าย เนื่องจาก qubits เป็นสิ่งที่เปราะบาง และการคำนวณที่ดำเนินการนั้นมีความเสี่ยงต่อข้อผิดพลาด อัลกอริธึมการแก้ไขข้อผิดพลาดมีอยู่ แต่สำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งานได้จริง จะต้องทำงานด้วยความแม่นยำ 99 เปอร์เซ็นต์ขึ้นไป ระบบทดลองล่าสุดซึ่งมีรายละเอียดอยู่ในวารสารNature .ฉบับสัปดาห์นี้เป็นรายแรกในประเภทที่ข้ามเกณฑ์ความแม่นยำ 99 เปอร์เซ็นต์ที่สำคัญ ซึ่งเปิดประตูสู่การทดลองแก้ไขข้อผิดพลาดที่ไม่เคยมีมาก่อนในอาร์เรย์ qubits ที่ใหญ่ขึ้น“เราได้พัฒนาความเที่ยงตรงอย่างมีนัยสำคัญจนมาถึงขีดจำกัดที่สำคัญนี้ และเราทำมันในลักษณะที่เรารู้ว่าเราจะขยายขนาดเป็น … Continue reading

Posted in Slot | Tagged , , , , , | Comments Off on คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ปราศจากข้อผิดพลาดเกิดขึ้นได้ในการทดลองใหม่

Flip-Flop Qubit สามารถทำให้ซิลิคอนเป็นราชาแห่งคอมพิวเตอร์ควอนตัม

Flip-Flop Qubit สามารถทำให้ซิลิคอนเป็นราชาแห่งคอมพิวเตอร์ควอนตัม jumbo jili ความพยายามในการคำนวณควอนตัมที่ดึงดูดพาดหัวข่าวโดย Google และ IBM ส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การสร้างควอนตัมบิต เรียกว่า qubits ออกจากลูปของวัสดุตัวนำยิ่งยวด แต่การค้นพบครั้งใหม่เมื่อเร็วๆ นี้อาจทำให้เทคโนโลยีที่แตกต่างกันโดยอิงจากซิลิกอนคิวบิตที่ใช้สปินเพื่อครอบงำคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่เพิ่มขึ้นในที่สุด สล็อต ข้อได้เปรียบทางทฤษฎีของการ คำนวณควอนตัม ขึ้นอยู่กับ qubits ที่เป็นตัวแทนของหลายสถานะพร้อมกัน ในขณะที่บิตการคำนวณแบบคลาสสิกสามารถแสดงข้อมูลเป็น 1 หรือ 0 เท่านั้น ในตอนท้ายนักวิจัยชาวออสเตรเลียและสหรัฐอเมริกาได้พัฒนา qubits โดยพิจารณาจากสถานะการหมุนของนิวเคลียร์หรืออิเล็กตรอนของ อะตอมของฟอสฟอรัสที่ฝังอยู่ในซิลิกอน ผลงานล่าสุดของพวกเขาทำให้เกิดแนวคิด “flip-flop qubit” ที่รวมทั้งสถานะอิเล็กตรอนและการหมุนของนิวเคลียส ซึ่งเป็นแนวทางที่ช่วยให้ qubits ที่อยู่ใกล้เคียงสามารถจับคู่กันได้แม้จะแยกจากกันด้วยระยะห่างทางกายภาพที่มากขึ้น ในทางกลับกัน นั่นทำให้ง่ายต่อการสร้างแผนการควบคุมสำหรับอาร์เรย์ขนาดใหญ่ของ qubits … Continue reading

Posted in Slot | Tagged , , , , , , , , , | Comments Off on Flip-Flop Qubit สามารถทำให้ซิลิคอนเป็นราชาแห่งคอมพิวเตอร์ควอนตัม

บัสข้อมูลสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม

บัสข้อมูลสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม jumbo jili นักฟิสิกส์ควอนตัมกำลังวางรากฐานสำหรับ “ควอนตัมบัส” ซึ่งสามารถเคลื่อนย้ายข้อมูลควอนตัมระหว่างหน่วยความจำและส่วนประกอบโปรเซสเซอร์ของคอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคตได้คอมพิวเตอร์คลาสสิกสลับทรานซิสเตอร์ระหว่างสถานะหนึ่งหรืออีกสถานะหนึ่งเพื่อเป็นสัญลักษณ์ของข้อมูลเป็นหนึ่งและศูนย์ คอมพิวเตอร์ควอนตัมใช้ควอนตัมบิตหรือคิวบิตเนื่องจากลักษณะเหนือจริงของกลศาสตร์ควอนตัม สามารถอยู่ในสถานะซ้อนทับกัน ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วสามารถทำหน้าที่เป็นทั้งหนึ่งและศูนย์ได้ สล็อต การซ้อนทับที่ qubits นำมาใช้ทำให้พวกเขาถือสองสถานะพร้อมกัน หากทั้งสอง qubits มีการเชื่อมโยงกลไกควอนตัมหรือเข้าไปพัวพันกับพวกเขาสามารถถือสี่รัฐพร้อมกัน ; สาม qubits แปดสถานะ; และอื่นๆ ตามทฤษฎีแล้ว คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มี 300 qubits สามารถเก็บสถานะได้มากกว่าอะตอมในจักรวาลที่มองเห็นได้ อัลกอริธึมสามารถใช้ qubits ที่พันกันดังกล่าวเพื่อเรียกใช้การคำนวณจำนวนมากเป็นพิเศษได้ในทันทีการรบกวนจากสิ่งแวดล้อมและเสียงรบกวนอื่นๆ สามารถรบกวนการซ้อนทับกันได้อย่างง่ายดาย ด้วยเหตุนี้ คอมพิวเตอร์ควอนตัมจึงต้องใช้เทคนิคที่เรียกว่ารหัสแก้ไขข้อผิดพลาดเพื่อป้องกันการรบกวน ตัวอย่างเช่น ข้อมูลจาก qubit “เชิงตรรกะ” เดียวสามารถแพร่กระจายไปยัง qubit “ทางกายภาพ” ที่พัวพันกันสูงหลายตัว … Continue reading

Posted in Slot | Tagged , , , , , , , | Comments Off on บัสข้อมูลสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม