CES上IBM展示量子计算机原型：太高端就像艺术品

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据外国媒体报道，1月9日，在2019年国际消费电子展(ces)上，ibm展示了其最新的量子计算机ibm q系统一型。它位于一个2.3米高的玻璃框架内，看起来像一件艺术品。

去年的这个时候，ibm为国际消费电子展推出了一台50位量子计算机。当时，这台机器的外观特别引人注目:复杂的管道使这台机器看起来像一个带有蒸汽朋克主题的吊灯。因为整个系统太复杂，ibm直接把沉重的冷却和电源管理组件留在了家里。整个系统位于纽约的研究实验室，占据了一个大房间。ibm量子生态系统和战略副总裁鲍勃·苏托说，这台机器功能齐全，但设计并不完美。

苏特说:“想象一下，一辆汽车的闪亮外壳被去掉了。”“那就把电池移到一边。电子设备没有紧密地集成在传统的电力系统中，而是被分解成碎片，然后散落在汽车周围。从功能上讲，这辆车可能还是有用的。但总的来说，它的设计不好，对吗？”

大约一年前，ibm开始制造一个完全集成的系统:它是模块化的，易于升级，并针对量子计算进行了优化。在2019年国际消费电子展上，ibm揭开了量子计算机ibm q系统一的神秘面纱。

看起来很棒。

ibm q系统一的所有部件都被放置在一个2.7米高的立方体中，立方体由半英寸厚的玻璃制成。前门和后门可以同时打开，这样工程师就可以操作前面的量子计算机和隐藏在它后面的各种冷却和控制模块。由于同时打开两扇门会导致玻璃立方体倾斜，因此玻璃立方体的整个外围都由铝和钢框架加固。这种外观结构可以最大限度地保证量子计算机的结构完整性，并最小化振动等其他潜在干扰。

量子计算机的出现是由工业设计公司地图项目办公室和通用设计工作室构思的。地图项目办公室与索诺思、本田和卡诺等世界知名公司合作，而全球设计工作室是一家总部位于伦敦的建筑和室内设计公司。这个玻璃立方体是由米兰的制造商goppion创造的，他为卢浮宫的蒙娜丽莎和伦敦塔的皇冠珠宝等作品设计了高端展示柜。

因此，说这台量子计算机看起来像一件艺术品并不奇怪。

这个玻璃盒子使ibm能够严格控制量子计算机的内部温度。这对必须保持绝对零度的电路板上的量子芯片和辅助电子元件非常重要。任何振动或温度的意外变化都会使整个系统瘫痪。从理论上讲，ibm的新设计应该减少运行实验中的错误数量，从而使系统具有更高的可靠性。

众所周知，量子计算使用量子比特来处理潜在的复杂任务。传统的位可以设置为“1”或“0”，而量子位可以同时取两个值，或者两个值的叠加。如果你有两个量子位，你可以同时测试四个可能的结果(0- 0，0-1，1 -0，1-1)。量子比特也可以相互感知。这种所谓的“量子纠缠”现象可以帮助计算机快速找到正确的答案。

因此，量子计算有能力击败传统的计算机，后者一个接一个地计算可能的解。它将给医疗保健、人工智能、密码学、金融模型和天气模拟技术带来革命性的变化。无论如何，这是早期研究人员所希望的结果。

Ibm q系统一是第四代20量子位机器。就量子位的数量而言，ibm q系统一似乎并不占主导地位，因为谷歌去年3月宣布推出一款72位的机器。但是萨特说，对量子计算来说，重要的是质量，而不是数量。在增加系统容量之前，ibm希望专注于纠错和整体可靠性。他说:“我们一直在关注(量子)芯片的架构和布局。”“我们一直在研究制造量子芯片所需的所有因素，这将使我们能够扩展到越来越多的量子位，并让它们以更少的误差高效运行。”

在推出q系统一的基础上，ibm正在想象一个未来的世界，量子计算机整齐地排列在传统个人计算机和服务器集群旁边。有一天，一个公司可能会有许多这样的量子计算机“立方体”。

在很大程度上，量子计算仍然是一个未知的领域。尽管这项技术仍处于初级阶段，但ibm正试图展示一台成熟的量子计算机可能或应该是什么样子。q系统一是一个实验性的硬件系统，但是ibm已经使它无比精致，就像最初的imac一样。参观者可以通过立方体上一个明显的窗口窥视内部结构，并惊叹于工程师们所做的工作。