由于国内长期在传统芯片领域受到阻碍,因此一直致力于改变芯片研发的材料,以求换道超车,随着光子芯片的研发后,国内再次于量子技术上取得突破。

光子芯片和量子技术分别是什么呢?

首先我们可以先了解一下光子芯片,这是一种通过光来实现信息传输的芯片,运算速率高,能耗较低,并且基本没有时间上的延迟,外界环境对其影响也不大。

最重要的是,光子芯片不像传统芯片那样讲求工艺水平的高低,简单讲就是不会出现传统芯片技术那样的研发瓶颈。

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由于光子芯片的性能还未被全部开发,因此优劣程度还不能过早下定论,为了以防万一,国内还在量子芯片领域做了第二手准备。

所谓量子芯片也是借助了光源传输的原理,中科大的潘建伟院士带领科研人员不断攻关,在2014年的时候首度实现了光子测量,并在随后的几年内完成了对量子发生器的研制,这一设备的出现将大大提高量子芯片的研制成功率。

量子技术究竟有何优势呢?

尽管量子技术这个词我们多次在新闻或网络上听到,但是对于其性能并不是很了解,所谓量子技术就是搭载着量子力学的科研技术,在物理学领域的地位非常高,是由物理和信息相结合而来,分为量子通信和量子计算两方面。

由于量子通信具有效率高,安全指数高的特性,且信息传输速度快,穿透力强,因此被广泛应用在了卫星通信领域。此前在量子通信方面,国内一直处于被动接受的状态,不过近年来通过不懈的发展,已经在核心技术领域赶超国外。

例如国内自研的超导量子计算操控系统,通过跟国内相关行业的顶尖技术相结合,打造了量子通信技术的产业链,已经将国外的垄断彻底打破,在2020年的疫情影响下,仍旧实现了1.34亿的营收好成绩。

至于量子计算领域,潘建伟院士就已经实现了弯道超车,将世界第一大量子计算机“祖冲之号”研发出来,这是世界上唯一一个超导量子比特数达到62个的计算机。

要知道曾经美国生产的计算机也不过53个量子比特,祖冲之号此番不仅超过了美企的技术,还创造了新的世界纪录。该款计算机利用了量子力学的独特性能,提高了运行计算的效率,计算速度比传统计算机要快千亿倍。

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量子技术的突破有什么样的意义呢?

首先我们要清楚,虽然潘建伟院士带领团队研发出了量子技术产品,但并不能立刻用于生产,毕竟国内在量子技术领域的发展程度还不够深,其性能还有什么局限性尚未探明,如果贸然应用到国内的通信技术中,很容易出现安全隐患。

不过这已经足以让中国的量子技术全面赶超世界各国了,要知道计算水平的高低就决定了国家通信行业发展的好坏,因此各国都在争先恐后地投身于量子技术的研发中。

一旦量子技术被应用到各行各业中,对于一些高精准计算的行业来说可谓是天大的好消息,例如密码破解方面,再难的密码都能够实现轻松破解,再比如气象监测领域,有了量子技术的加持,各类天气和自然灾害的发生都能实现精准预测,对于降低人类生命财产损失具有极大的意义。

当然一旦量子技术能够应用到芯片制造上来,届时生产出来的芯片都将会是具有最高性能的产品,传统芯片的计算存储能力都会被彻底取代,未来运行速度几十倍甚至几百倍的芯片将会层出不穷。

总结

眼下,国产量子技术的地位越来越高,希望在未来国产量子技术能够不断实现技术创新,保证产品质量的前提下,实现产品的快速生产。在智能化和云计算等领域不断借鉴顶尖技术,进一步引领世界量子技术的发展水平。