Nota video

Tentang video ini

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

Kalau kau bungkus kalkulator poket dengan kain tuala penuh ketul ais, kau dah ada komputer kuantum terpantas dunia! Komputer klasik menggunakan bit silikon yang hanya boleh berada dalam keadaan 0 atau 1 pada satu-satu masa, menjadikannya sangat lambat untuk mengira kombinasi molekul kompleks! Jadi, kau cipta litar kuantum superkonduktor, Qubit Transmon yang boleh berada dalam keadaan 0, 1, atau kedua-duanya serentak melalui sifat mekanik kuantum superposisi!

Ini namanya bit kuantum, Qubit berasaskan simpang Josephson. Keadaan superposisi kuantum sangat rapuh; sedikit sahaja haba bilik atau gegaran molekul boleh menyebabkan qubit hilang maklumat kuantumnya serta-merta! Jadi, cip kuantum kau gantung di tingkat paling bawah sebuah candelier tembaga bersalut emas yang menyejukkan sistem menggunakan campuran isotop Helium-3 dan Helium-4 sehingga suhu mencecah 15 milikelvin—lebih sejuk daripada ruang angkasa lepas!

Ini namanya peti sejuk pencairan kriogenik, Dilution Refrigerator. Walaupun sudah beku, gelombang radio Wi-Fi, medan magnet bumi, dan radiasi kosmik masih boleh menembusi bekas dan merosakkan data kuantum, decoherence! Jadi, di sekeliling candelier emas kau pasang silinder perisai berlapis diperbuat daripada aloi Mu-Metal dan plumbum superkonduktor yang membelokkan semua medan magnet luar.

Ini namanya perisai pemencil magnetik berbilang lapisan. Bagaimana kau mahu memanipulasi qubit di bahagian bawah 15 milikelvin tanpa mengalirkan haba dari komputer bilik kawalan di luar? Jadi, kau pasang kabel sepaksi sepuh perak dan emas khas yang menghantar denyutan gelombang mikro frekuensi tepat pada kuasa yang sangat rendah tanpa memindahkan haba bilik ke bawah!

Ini namanya talian kawalan sepaksi gelombang mikro kriogenik. Terakhir, interaksi qubit dengan zarah mikro masih menghasilkan ralat rawak setiap beberapa milisaat. Jadi, kau jangan gunakan satu qubit fizikal untuk satu data; kau jalin puluhan qubit fizikal menjadi satu Qubit Logik Tunggal menggunakan kod ralat permukaan yang mengesan dan membetulkan kesilapan kuantum secara berterusan!

Ini namanya pembetulan ralat kuantum, Quantum Error Correction. Sekarang kau dah membina mesin pengkomputeran paling hebat yang mampu menyelesaikan simulasi ubat-ubatan kanser baharu dan reka bentuk bateri masa hadapan dalam masa beberapa saat berbanding ribuan tahun oleh superkomputer biasa! Tahniah, kau dah bina komputer kuantum generasi baharu!

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

Siri “Cara Bina … Dari Kosong” (VID-049) oleh KongsikanDotCom. Tonton lagi di