Nota video

Tentang video ini

Cara Bina Komputer Kuantum Dari Kosong — dibina langkah demi langkah dalam animasi 3D LEGO.

Kalau kau sambung wayar lampu LED berkelip kat kalkulator poket lalu tekan butang tambah, kau dah ada komputer kuantum! Tapi kalkulator dan komputer biasa menggunakan bit elektrik klasik yang cuma boleh bernilai sifar atau satu pada satu-satu masa; ia mengambil masa ribuan tahun untuk selesaikan teka-teki matematik kompleks! Jadi, kau gunakan litar superkonduktor sambungan Josephson yang mengeksploitasi sifat mekanik kuantum superposisi di mana satu bit boleh menjadi sifar, satu, atau kedua-duanya serentak!

Ini namanya bit kuantum atau Qubit superkonduktor. Tapi keadaan superposisi kuantum sangat rapuh; sedikit sahaja haba bilik akan menyebabkan keadaan kuantum runtuh dan data hilang dalam sekelip mata! Jadi, cip kuantum kau gantung di tingkat paling bawah sebuah peti sejuk gergasi berbentuk candelier emas berlapis yang menggunakan gas helium-3 dan helium-4 untuk menyejukkan cip sehingga tolak 273.13 darjah Celcius—lebih sejuk daripada angkasa lepas!

Ini namanya peti sejuk pencairan kriostat, dilution refrigerator. Tapi bukan haba sahaja yang bahaya; gelombang radio telefon, medan magnet bumi, dan sinaran kosmik juga boleh mengganggu qubit dan mencetuskan ralat pengiraan! Jadi, seluruh candelier kriostat itu dibalut dengan beberapa lapisan silinder aloi Mu-Metal khas yang menyekat dan mempesongkan 100 peratus gangguan medan elektromagnet luar.

Ini namanya perisai magnetik Mu-Metal. Tapi bagaimana nak memprogram dan memutar qubit jika kau tak boleh buka peti sejuk atau sentuh cip itu secara fizikal? Jadi, dari bahagian atas bilik bersuhu bilik turun ke dasar peti sejuk beku kau pasang kabel sepaksi fleksibel berteras perak yang menembakkan denyutan frekuensi mikrogelombang tepat pada skala nanosaat untuk memutar sudut superposisi qubit!

Ini namanya talian kawalan denyutan mikrogelombang kuantum. Terakhir, qubit fizikal masih terdedah kepada fenomena decoherence yang menghasilkan ralat rawak dalam beberapa mikrosaat. Jadi, kau gabungkan puluhan qubit fizikal menjadi satu qubit logik tunggal yang dilindungi oleh algoritma pembetulan ralat kod permukaan yang sentiasa mengesan dan membetulkan sebarang gelinciran fasa secara berterusan!

Ini namanya pembetulan ralat kuantum bertoleransi kerosakan, Quantum Error Correction. Sekarang kau dah ada raksasa pengkomputeran kuantum yang mampu menyelesaikan simulasi molekul ubat, memecahkan kriptografi, dan mengoptimumkan logistik global dalam beberapa minit yang mustahil dilakukan oleh superkomputer terpantas di dunia sekalipun! Tahniah, kau dah bina komputer kuantum generasi baharu!

Kalau boleh tahu, lepas ni kita nak bina apa pula?

Siri “Cara Bina … Dari Kosong” (VID-029) oleh KongsikanDotCom. Tonton lagi di