谷歌量子計算機

▲ 此處顯示的Google量子計算機沒有冷藏箱，其多層結構是從上到下溫度下降的，每層都冷卻到較低的溫度。量子位元儲存量子計算晶片所在的底層僅比絕對零度高出一點點。

Google Sycamore量子計算晶片

▲ Google的Sycamore處理器具有數十條微小的通訊線路，可以連結到外界。該晶片有54個量子位，這是用於在量子計算機中儲存和處理資料的基本單元。

Google Sycamore量子計算機

▲ 這是由Google的54位元Sycamore處理器提供動力的量子計算機，它運行了Google用來證明量子至上的實驗。大圓柱體用於使計算機保持極冷狀態，因此外界能量不會干擾超靈敏量子位元。

Google量子計算貼紙

▲ 量子計算小幽默：研究人員的MacBook上貼有一張標籤，稱其為疊加現象，這是導致量子計算能力下降的怪異量子物理學現象之一。

谷歌量子計算機

▲ Google的量子計算機使用216通道的同軸電纜與其量子位進行通訊。根據正在進行的研究，有些可能會被拔掉。

Google量子計算控制線

▲ Google量子計算機控制線。同軸電纜非常昂貴，每個2英尺段的成本約為1,000美元。

谷歌量子計算機

▲ Google的量子計算機異常複雜。這裡的每條線都傳輸電磁訊號，該電磁訊號用於控制計算並從處理資料的量子位中讀取資料。

Google量子計算機Sycamore晶片元件

▲ Google用結合在一起的兩個部分來構建其Sycamore量子計算晶片。左側是與外界通訊的控制器介面；右邊是容納執行資料處理的量子位的晶片元素。如果仔細觀察，您會發現介於兩者之間的由銥點組成的“ Google”一詞。

谷歌量子計算機

▲ Google量子計算機的頂部具有通訊連結和裝置，可將液態氦冷卻劑泵入機器。

Google量子計算製造

▲ 無法從市場上購買現成的大多數量子計算機元件，因此Google幾乎都要自行設計並組裝它們，包括其Sycamore晶片。研究人員吉米·陳（Jimmy Chen）在這裡展示了如何將兩個單獨的晶片（一個用來容納54個量子位，另一個用來控制它們）結合在一起。

Google量子計算控制器

▲ Google希望將用於向qubit傳送訊號的通訊控制板之類的元件最小化。隨著量子位數量的增加，小型化將是必要的。

Google qubit雕塑

▲ Google的Sycamore量子計算晶片在二維陣列中具有54個量子位。在晶片上執行程式意味著更改量子位的配置。隨著時間的流逝，這座雕塑象徵著不同層的量子位元的不同狀態。

Google量子計算的未來

▲ Google希望通過增加資料處理量子位的數量並減少錯誤來顯著改善量子計算機。

Google量子計算讀出系統

▲ 在量子計算結束時，使用特殊的硬體讀取量子位的狀態。

Google量子計算控制系統

▲ 與量子計算機的量子位通訊涉及傳送非常嚴格控制的電脈衝，這些電脈衝直接連線到量子計算處理器的下行導線在上方的示波器顯示屏中可見。

Google量子計算程式設計

▲ 螢幕顯示了傳送到Google量子計算機的實際資料處理指令。

Google量子物理學徽標

▲ Google的量子計算實驗室在公司徽標上加上了用於量子物理學的|>標記。

譯自2019-10-23發表於CNet的《Take a look at Google's quantum computing technology》

文：Stephen Shankland

圖：Stephen Shankland/CNET