超导量子芯片与光子芯片,到底有什么区别?

子桑鹰脉 2025-03-07 15:58:06

超导量子芯片与光子芯片,到底有什么区别?

这两天,咱们国家在量子科技和光学光子科技当中,爆出了两大消息。一个是中科大的潘建伟院士团队,在世界上做出了一个领先的成绩,叫超导量子芯片,远远的把谷歌甩在了后边。另外还有北大的,一个电子科学院,推出了一个叫光子芯片时钟。这期想跟大家聊一聊,这两个芯片的主要的区别。

大家都知道,量子和光子在概念上有一定的联系,这两种芯片,它用的都是光子。光子是一个能量的,量子,是一个概念,它不是一个实际的存在。就是说,把我们什么光子电子,这些粒子的的特性,用量子来计算它的最小的。像光子,它在我们空间弥漫当中,可能有无数个光子,几亿个光子叠加在一起,可以在微观上,可以把它分成一个个分立的光量子,我们用一个概念来解释它这种分立状态,就叫量子。另外量子,它还是个数学概念。量子有两种概念,一种是数学概念,一种是物理概念。这两种芯片,中科大和北大,爆出来的这两种芯片,它用的都是光量子,虽然都是量子技术,一个是光量子计算,一个是光量子信号。

先说一下中科大超导量子芯片,它用的超导没有公布,超导芯片,像我们现在的这种硅基芯片,它的耗能是比较多的,因为它电阻比较大,就是我们用的手机、电脑,用一段时间为什么发热?就是因为硅基片的电阻比较大,耗电比较多,耗电多了以后,它就变成热量散发。那么中科大潘建伟院士,超导量子芯片,它用的是超导材料,反正现在超导材料有铝等等的,他没公布。就是到在比较低的温度下,这种超导材料的电阻就为0了。

所以说,光量子在里边运动,耗能比较少,同时散发的热量也少。所以中科大潘建伟院士超导量子芯片,他通过材料与量子计算相结合,取得了世界第一的,这种超快速度的成果,国外权威期刊都已经登载了。

咱们再回到北大,叫光子芯片时钟,他光子芯片不是光亮的芯片,它就是用的,像我们现在芯片,我们用的都是电子信号,就是我们手机、计算机,平时都是用电子作为信号传输的。北大光子芯片,它首先用的是光子,当然它也有电子,它是光子跟电子相结合的,电子的耗能和速度,就比电子快多了,它是要用于时钟,就是我们每一个现在电子仪器设备,都有一个频率很快的一个时钟。通俗的讲,它就是用了一个非常快的一种技术,使得频率,可以非常快,时钟可以满足满足未来5G通讯和6G通讯的要求,而且成本非常低,所产生的温度也大幅度下降,成本也大幅度下降。目前下一步,就要进行产业化。

所以说咱们就是说,光的光量子芯片,是用于量子计算的一种芯片,它不是说把光子作为信号,它是把光子作为一个计算的信号来使用。北大的光子芯片,它是把光子作为一个电信号传输,传输,产生激光,产生高频的,它是叫p飞秒以上的这种振动。我们现在,大多数大多数是用电子的,用电子的就耗能多,速度慢。

所以说,咱们国内最近这这两个芯片,在国际上,都是最先进的。最先进的一个是超导光量子芯片,北大的是光子芯片,时钟都是用了光子,不是用电子。当然了,咱们供电的,还是电子,但是他工作起来,运行起来,就是以光子为主,特别是超导量子芯片的,他工作的都是用光电子。所以说,这两项成绩说明了我们国家今后,要从现在电子芯片为主,直接超越欧美的现在电子芯片,我们要向光子芯片,光量子芯片进行超越了,现在已经是,这两项成果,应该是象征着中国光量子芯片和光子芯片,在世界的领先地位的一个标志。

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孔子登东山而小鲁,登泰山而小天下。