量子电路是量子计算的基本计算模型。它由一系列量子门组成,这些量子门作用于一组量子比特以执行特定的计算。对于量子电路的实现,可编程纳米光子芯片提供了具有大量量子比特的有希望的基础。当前的研究探索了在可编程纳米光子芯片上实现量子电路用于太空技术的可能性。最近的研究结果表明,量子电路比传统电路具有多项优势,例如指数级加速、多重并行计算和紧凑的尺寸。除此之外,纳米光子芯片还具有许多优于传统芯片的优势。它们提供高速数据传输,因为光比电子传播得更快。光子传输数据所需的能量比电子少,因此纳米光子芯片比传统芯片消耗的功率更少。纳米光子芯片的带宽大于传统芯片的带宽,因此它们可以同时传输更多数据。它们可以轻松缩放到更小的尺寸,密度更高,并且比传统芯片更能抵御极端温度和辐射。本研究的重点是量子电路如何通过为各种与太空相关的应用提供更快、更高效的计算来彻底改变太空技术。所有深入分析都是在考虑当前可用的最先进技术的情况下进行的。
主要关键词