• Julia Borisova

Квантовый компьютер Google: фото

Пост обновлен февр. 5

Скорей всего, вы уже видели эту фотографию. Некое устройство, похожее на люстру. Это квантовый компьютер, разработанный компанией Google. Давайте разберемся, что же он из себя представляет.


Квантовый компьютер в лаборатории Google

Во-первых, это так сказать "внутренности" квантового компьютера без охлаждающего корпуса. Ведь квантовые единицы информации - кубиты - стабильны только при экстремально низких температурах. Вся квантовая система делится на четыре уровня, для каждого из которых характерна своя температура – для самой верхней части она составляет -269,15 °C, для средних – -272,35°C и -273,05°C соответственно, а для нижнего – 273,14°C. Рабочая температура квантового процессора близка к абсолютному нулю. Для охлаждения используется специальные хладагенты Гелий-3/Гелий-4 на основе жидкого гелия.


Сердце квантового компьютера - это процессор Sycamore ("Платан").


Квантовый чип Sycamore от Google

Квантовый сверхпроводящий чип содержит кубиты, представляющие собой конденсаторы из ниобия. Кубиты расположены в шахматном порядке. Всего в квантовом процессоре Sycamore от Google 54 кубита, хотя один из них не используется. Между кубитами располагаются соединительные элементы, необходимые для приема микроволновых сигналов.


А так выглядит квантовый компьютер в охлаждающем корпусе-цилиндре.


Охлаждающий корпус

Внутри располагается 216 коаксиальных кабелей для связи с кубитами. Причем некоторые могут быть отключены в зависимости от проводимых исследований.


Коаксиальные кабели квантового компьютера

Управляющие кабели очень дорогие. Их стоимость около 1000 $ за двухфутовый сегмент (то есть приблизительно за 60 см). Каждая линия передает электромагнитные сигналы для контроля вычислений и считывания данных с кубитов.


Управляющие кабели квантового компьютера

Наверху квантового компьютера располагаются каналы связи и оборудование для подачи хладагента на основе жидкого гелия.


Верхняя часть квантового компьютера Google

Контроллер квантового компьютера, посылающий сигналы кубитам, пока выглядит довольно большим. В будущем специалистам Google придется поработать над уменьшением его размеров, особенно, при увеличении числа кубитов в квантовом компьютере.

Квантовый контроллер

Кстати, для считывания состояния кубитов в конце квантовых вычислений используется специализированное оборудование.


Оборудование для считывания состояния кубитов

Все новости квантовых компьютеров читайте тут.

Подписаться на новости SCDAILY