量子信息技术及应用公需课答案(量子技术制造芯片可以吗)
日前,华为被美国无端打压、断供,引发了人们对中国芯片制造的关注,希望我国能尽早用先进的量子技术来制造芯片,打破美国的封锁、走出困境。
其实,量子技术依赖的是物理学,而不是数学。它是基于光子的应用,和它们周围有的量子属性来作为最有前途的、高带宽通讯介质和信息载体,与芯片的制造、功能、作用方向都不一样。
首先,依据量子物理基本原理,整个世界就是由量子组成。因为所有的基本粒子,包括电子、光子都是量子。而其中的单光子具有不可分割性和量子态的不可复制性,所以能在密钥分发时,保证信息的不可窃听和不可破解,有较高的安全性。
但如用量子技术制造芯片,需对光子进行分割,植入数据、信息和运用的算法,使之集成模块或模组。这在理论上行不通、技术上亦做不到。所以,用量子技术制造芯片还比较遥远。因为“理想很美好、技术很骨感”。
其次,量子技术目前主要使用的是超导材料。使用时要对量子处理器采取严格措施进行屏蔽,防止“消相干”。而制造芯片,需用特定设备将几千万个、甚至上亿个微电子植入特殊材质制成的模片内进行矩阵设置,相互连接后发挥存储、运算功能,目前现有的技术还无法做到这种“消相干”的要求。
还有,量子技术虽然采用并行计算、並以指数形式存储数字,还可同时进行计算、分析,并确保运算具备精准性。但这种量子技术是以所谓的“叠加态”出发来求解问题,利用量子纠缠和量子干涉的性质,使量子演化到我们所需的正确答案。
如用量子技术制造芯片,会使量子这种特性丧失。故在现有技术条件下,无法使量子固化来制造芯片。
随着拓扑物态理论和材料的逐步应用,从理论上说,不久的将来用量子技术制造芯片,或许也有可能。
因为量子技术在所有创新技术中,可能性是最丰富的,前途不可限量。因为:“谁也无法预测会发生什么”。