シリコン量子チップ上でのプログラミング
量子コンピューティング 人工知能、気候予測などのコンピューティング プロセスの進歩に最も期待されています。 しかし、これまでのところ、量子コンピューティングは初期段階にあり、多くの研究が行われていますが、実際の応用はほとんどありません。 あらゆる大手テクノロジー企業が量子コンピューティングの進歩に取り組んでおり、そのリーダーの 1 つとして、 インテルは「スピン量子ビット」の使用を望んでいる テクノロジーを主流に導くのに役立ちます。
最も基本的な形式では、量子ビット (qubit) は従来のコンピューティングで使用されるバイナリ ビットに似ています。 量子コンピューティングでは、情報は光子の偏光によって示されます。 標準的なコンピューティング中、ビットは常に 0 または 1 の 2 つの状態のいずれかになります。 しかし、量子コンピューティングでは、量子ビットは実際に同時に複数の状態になる可能性があります。 詳細をあまり掘り下げずに、この現象により理論的には量子コンピューターが実行できるようになります。 膨大な数の計算を並行して実行し、特定の時点では従来のコンピューターよりもはるかに高速に実行できます。 タスク。
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インテルを含む業界のほとんどは、超伝導量子ビットとして知られる特定のタイプの量子ビットに取り組んでいますが、インテルは次のことを検討しています。 「スピン量子ビット」として知られる代替構造に変換されます。 超伝導量子ビットは超伝導電子回路に基づいていますが、 名前が示すとおり、スピン量子ビットはシリコン内で動作し、Intel によれば、量子コンピューティングを阻んでいる障壁の一部を克服します。 戻る。
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この代替アプローチは、シリコンデバイス上で単一電子が回転する方法を利用しており、この動きはマイクロ波パルスの使用によって制御されます。 電子が上向きにスピンすると、バイナリ値 1 が生成され、電子が下向きにスピンすると、バイナリ値 0 が生成されます。 なぜなら、これらの電子は「重ね合わせ」状態でも存在することができ、本質的に両方とも上昇しているかのように動作できるからです。 同時に、従来のシステムよりも多くのデータを大量に処理できる並列処理が可能になります。 コンピューター。
スピン量子ビットは、現代の量子コンピューティング研究を推進する超伝導量子ビット技術に比べて多くの利点を持っています。 量子ビットは壊れやすいものであり、ノイズや意図しない観測によっても簡単に壊れてしまいます。 超伝導量子ビットは、より大きな物理構造を必要とし、非常に低温に維持する必要があることを意味します 気温。
ただし、スピン量子ビットはシリコンをベースとしているため、物理的なサイズが小さく、長期間一緒に保持されることが期待できます。 また、はるかに高い温度でも動作するため、システム設計に同レベルの複雑さは必要ありません。 そしてもちろん、インテルにはシリコンデバイスの設計と製造において豊富な経験があります。
すべての量子コンピューティングと同様、スピン量子ビット技術は初期段階にあります。 しかし、Intel がこの問題を解決できれば、スピン量子ビットにより、現在予想されているよりもはるかに早く量子コンピューティングを実際の商用アプリケーションに導入できる可能性があります。 同社はすでに、既存の製造設備を使用して「週に多くのウェーハ」のスピン量子ビットテストチップを作成する計画を立てており、今後数か月以内に生産を開始する予定だ。
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