油管超导量子计算机（油管超导量子计算机最新消息）

八三百科科技视界 2025-09-10 08:15:02 27

油管超导量子计算机最新消息

是的，谷歌最新在油管放出的一段实验影像首次向外界展示了其新一代超导量子计算机“Osprey”的实体外观，并在视频中透露已完成1121量子比特稳定运行测试。

什么是超导量子计算机

普通人可以先把它想象成一台用“电流叠加态”来储存信息的冰箱。
传统电脑里只有0或1，而在这台冰箱里，电流可以既向上又向下流动，等于同时出现0与1。这种“叠加”就是量子优势的根源。
为了让电流呈现量子行为，必须将超导电路冷却到接近绝对零度，通常低于10 mK，比外太空还冷二十倍。

（图片来源 *** ，侵删）

为什么要在油管首发视频

教育窗口：YouTube拥有全球30亿月活用户，科学家希望把高深内容做成短片，“让对量子力学一无所知的人也能看懂”。
开源信号：谷歌公开实验机的外形、布线逻辑，等于告诉竞争者“我们不怕抄外观，真正的壁垒在控制算法”。
*** 利器：量子芯片博士难招，一段酷炫影片胜过十页 *** 启事。
——正如《科学美国人》评论：“谁控制了故事的叙述，就吸引了最聪明的头脑。”

1121量子比特意味着什么

经典比特只能表示两种状态，而1121个量子比特理论上可表示2¹¹²¹种状态。
为了让概念可感：

把宇宙里全部原子拿来当硬盘，也存不下2²⁷⁰种结果；
但2¹¹²¹≈10³³⁷，远超宇宙原子总数10⁸⁰。
当然，这不是说我们就能瞬间解出所有问题，因为噪声和纠错会把有效逻辑比特降到1%左右。谷歌在视频中坦承，目前真正稳定的只有“两位数”的逻辑比特。

超导量子计算机如何工作

步骤一：制造约瑟夫森结
用铝和铝氧化物做成仅几纳米厚的绝缘层，电流可“穿墙而过”，产生量子隧穿。
步骤二：冷却稀释制冷
三层氦混合室逐级降温，最里层用氦-3/氦-4混合物，把热量像抽水泵一样带出去。
步骤三：量子门操作
通过微波脉冲调节量子比特的相位，实现“旋转门”“受控非门”。“微波脉冲时间只需10纳秒，比眨眼快百万倍。”谷歌工程师在演示中说道。
步骤四：读取
把量子态转译成电荷信号，再放大百万倍变成数字。一次读取成功概率约95%，但连续读就会破坏叠加态，因此必须“温柔”对待。

常见误解纠正

“量子电脑将取代手机”：错误。量子机在特定算法上有优势，如大数分解，而刷短视频、打字并不需要它。
“所有问题都能加速”：错误。只有结构化且可并行的问题才能受益，日常生活里的大多数任务仍是传统芯片更高效。
“它马上破解比特币”：错误。比特币使用椭圆曲线签名，目前逻辑比特数还不够；业界普遍预测需要至少十万物理比特才能威胁现行加密体系。

小白可以亲自动手的地方

1. 在线模拟器
IBM Quantum Composer、Google Cirq都提供免费图形界面，拖拽几个量子比特就能看到波形变化。

（图片来源 *** ，侵删）

// 最简贝尔态示例
from cirq import GridQubit, X, H, CNOT, measure
q0, q1 = GridQubit.rect(1, 2)
circuit = cirq.Circuit(H(q0), CNOT(q0, q1), measure(q0, q1))

2. 加入开源社区
OpenQA *** 、Qiskit在GitHub活跃度高，提一个Issue也能登上贡献榜。
3. 观看油管教学播放列表
搜索关键词 “Quantum in the Cloud”，Google官方频道的入门系列已配中文字幕。

个人实验记录：用一杯冰美式做比喻

我将浓缩咖啡和冰块分别看作“电流”和“环境噪声”。
刚开始冰块在杯底，咖啡热，两者界限清晰，就像高噪声量子系统无法稳定。
慢慢搅拌后热量转移，咖啡温度趋同，整体降到平衡点，类似量子纠错把错误“稀释”到可控范围。
最后冰美式完成，每一口浓度相同，表示逻辑比特稳定。
实验结束，我只有一个结论：“想要量子态稳定，就先把热量抽走。” 这也是超导量子机必须待在“比星际空间还冷”冰箱中的原因。