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外媒近距离打仗Google量子电脑:还要处理哪些题目?

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据外媒报道,谷歌不久前宣称胜利完成了「量子霸权」(Quantum Supremacy),推出包含53个有效量子位元的处置惩罚器Sycamore,「对一个量子电路发生的随机数位采样100万次」的运算使命,Google量子电脑只须要200秒,而天下最强超等电脑Summit须要1万年。为了证实Google量子电脑到底有多奇异,科技记者尼尔‧萨维奇(Neil Savage)日前亲自支配体验了一下,并称就像变把戏。





记者亲自感觉:量子电脑那里差别

在Google位于美国加州戈利塔(Goleta)相似车库的试验室里,我站在庞大的触控萤幕前,用手指在显现萤幕上挪动包含X、Y、H和其他神祕标记的小方块。这些方块代表的是可以在一个量子位元上实行的函数,而量子位元则位于四周的银色大圆柱体内。在无数函数中,有些会使比特从1翻转到0,或从0翻转到1。



显现萤幕上的另一个正方形显现了量子位元的状况,它看起来像是在球体内的棒棒糖。当「棒棒糖」挪动时,它旁边的数字在1.0000到0.0000之间振荡。这是量子位元的刚强之一:它们没必要像二进制位中那样要嘛是1要嘛是0,而是可以在介于两者之间的状况存在。这类「叠加」特征许可每一个量子位元一次不止实行一次运算,而是以一种看起来迥殊奇异的体式格局加快盘算。



只管量子位元的终究读数依然是1或0,但一切这些中心步骤的存在意味着传统电脑很难或不可以举行相似的运算。关于门外汉来讲,这个历程可以看起来有点儿像把戏,招招手、轻硑触控萤幕,然后从量子帽中拉出一只兔子。Google约请我和其他记者来到这里,旨在揭开这个把戏的神祕面纱,以证实它基本不具有魔力。



在萤幕的右半部份,迂回的线条显现与在量子位元上实行的函数相对应的波形。在这个部份的旁边是个台式打印机大小的盒子,它将这些波形作为电脉冲经由过程电线发送到银色圆柱体中。假如圆柱体翻开,你会看到里面有六层腔室,层层分列,就像用金属丝装潢的、倒置过来的婚礼蛋糕。每层腔室都被冷却到比其上面腔室温度低很多的水平;最下面一层到达0.015克耳文(-273.135摄氏度),险些仅是外层空间的1/200。





这些腔室都是真空的,不受光和热的影响,否则会损坏玄妙的量子位元,这些量子位元位于一切导线末尾的晶片上,在阴郁和严寒中被断绝。每一个量子位元的直径约为0.2毫米,经由过程一般显微镜可以看到。然则经由冷冻和避过外部影响后,每一个量子位元都变成了超导体,让电子自在活动,就好像它成了单原子,可以用量子力学定律决议其行动。

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