Entdecken Sie Google Quantum AI Lab: Entdecken Sie die Mechanik des Quantencomputings

Heute hat das Quanten -AI -Team von Google Willow eingeführt, einen bahnbrechenden Quantencomputing -Chip, der Fehler nicht nur mit beispielloser Geschwindigkeit korrigiert, sondern auch bestimmte Berechnungen schneller durchführt als herkömmliche Supercomputer. Dies markiert einen entscheidenden Moment in unserer Suche nach einem zuverlässigen Quantencomputer, der die Grenzen des menschlichen Wissens für das Allgemeinwohl überschreitet. Quantum Computing stellt einen revolutionären Sprung nach vorne dar und nutzt die Prinzipien der Quantenmechanik - die Sprache des Universums -, um die Grenzen des klassischen Computers zu überwinden.

Machen Sie mit uns auf einer Reise in das Google Quantum AI Lab, wo wir untersuchen, wie Quantencomputer funktioniert, und befassen sich mit sechs wesentlichen Quantenkonzepten.

Quantum Computing: Warum alles andere "klassisches Computing" ist

Quantum Computing bietet ein neues Paradigma in der Berechnung. Die meisten von uns sind an klassisches Computer gewöhnt, das auf binären Ziffern oder "Bits" beruht, die entweder als 1s oder 0s existieren. Diese Bits sind die Grundlage für alles, von einfachen Taschenrechnern bis hin zu riesigen Rechenzentren, die die digitale Revolution der letzten 50 Jahre vorantreiben. Im Gegensatz dazu verwendet Quantum Computing Quantenbits oder "Qubits", die unter einem völlig anderen Satz von Regeln arbeiten.

Qubits: Die Bausteine ​​des Quantum Computing

Qubits arbeiten im Bereich der Quantenphysik, wo sie nicht nur 1s oder 0s beschränkt sind. Stattdessen können sie gleichzeitig in einer Überlagerung beider Zustände existieren. Diese Fähigkeit, mehrere Zustände gleichzeitig zu repräsentieren, kombiniert mit Verstrickung - wo Qubits verknüpft werden können, um komplexe Kombinationen zu erstellen, bietet Quantencomputer mit immense Rechenleistung. Beispielsweise können zwei verwickelte Qubits 00, 01, 10 und 11 gleichzeitig darstellen. Diese einzigartige Fähigkeit ermöglicht es Quantencomputern, einige der schwierigsten Probleme zu lösen, die weitaus effizienter sind als ihre klassischen Gegenstücke.

Herstellung: Wie das Quantum AI -Team Qubit -Chips erstellt

Im Gegensatz zur etablierten Branche hinter klassischen Computerchips steckt Quantum Computing noch in den Kinderschuhen. Bei Google fördern wir unsere Qubits im eigenen Haus mit supraleitenden integrierten Schaltungen. Indem wir innovativ supraleitende Metalle strukturieren, schaffen wir Schaltkreise mit Kapazität und Induktivität, die spezielle nichtlineare Elemente einbeziehen, die als Josephson Junctions bekannt sind. Durch akribische Materialauswahl und Feinabstimmung von Herstellungsprozessen produzieren wir qualitativ hochwertige Qubits, die in hoch entwickelte Geräte kontrolliert und integriert werden können.

Rauschen: Verpackung zu Schild Quantencomputern vor Störungen

Quantencomputer sind unglaublich empfindlich, in der Lage, Probleme außerhalb der Reichweite klassischer Computer zu lösen, aber sie werden durch "Rauschen" leicht gestört - Interferenz von Quellen wie Funkwellen, elektromagnetischen Feldern und sogar kosmischen Strahlen. Um die Integrität von Quantenprozessen aufrechtzuerhalten, konstruiert unser Team spezielle Verpackungen. Ähnlich wie ein schalldichtes Studio für Aufnahmekünstler verbindet diese Verpackung Qubits mit der Außenwelt und minimiert gleichzeitig externe Störungen. Dies erfordert eine komplizierte mechanische und elektromagnetische Technik sowie eine sorgfältige Berücksichtigung von Materialien und eine präzise Platzierung von Schaltkreisen.

Kabel

Die Kontrolle eines Quantencomputers beinhaltet die Navigation von extremen Temperaturschwankungen. Wir verwenden Mikrowellensignale, um Qubits zu verwalten und sie über sorgfältig ausgewählte Kabel zu übertragen, die sich von Raumtemperatur auf nahezu absolute Null erstrecken. Diese Kabel werden für ihre Fähigkeit ausgewählt, Signale effizient und genau zu liefern. Darüber hinaus hilft das Einbinden von Filtern entlang der Verkabelung vor externen Rauschen und stellt sicher, dass die Leistung nicht kompromisslos bleibt.

Verdünnungskühlschrank: Einer der kältesten Orte im Universum

Superkonditierende Qubits erfordern Temperaturen, die kälter als der Weltraum sind, um effektiv zu arbeiten. Wir erreichen diese ultra kaufenden Bedingungen mit einem Gerät, das als Verdünnungskühlschrank bezeichnet wird. Durch die Unterbringung unserer Qubits in diesem Kühlschrank gelangen die supraleitenden Metalle in einen Zustand mit Nullwiderstand, sodass der Strom ohne Energieverlust fließen und thermische Rauschen minimieren können. Diese kalte Umgebung ermöglicht es unseren Qubits, ihre Quanteneigenschaften aufrechtzuerhalten und komplexe Quantenberechnungen durchzuführen.

Willow stellt einen erheblichen Fortschritt in den Bemühungen unseres Quantum -AI -Teams dar, das volle Potenzial des Quantencomputings auszugleichen. Nachdem Sie unsere Laborarbeiten erblickten, erkunden Sie unsere Quantum Computing Roadmap, um herauszufinden, wie wir die Quantentechnologie vom Labor zu praktischen Anwendungen übergehen möchten.