量子计算机现在正以非常随机的速度增长,它们现在正成为一种巨大的帮助。目前,谷歌、英特尔和微软这三家最大的公司正在积极制造量子计算机。它们非常可靠地运行在接近绝对零度的超冷设备上,这些设备可以在临界条件下运行。技术正在变得非常先进,它需要大量的技术算法和一些数学理论才能发挥作用。有一个冷大教堂以特定的方式排列在一起,以便它能够进行进一步的处理。它也存在一些问题,这些量子计算的冷大教堂无法承受控制它们的传统计算芯片发出的额外热量。如果这成为可能,那么它将改变当前整个情况。有些东西需要分开,比如经典计算和量子计算组件,尽管它们在设计上是结合在一起的。被称为量子比特的量子比特位于稀释制冷机最冷的地方,而另一方面,控制芯片通常位于量子计算堆栈顶部的正常室温下。
如果我们深入研究稀释制冷机,就会发现它通常涉及氦 3 和氦 4 同位素,这有助于冷却环境,当温度降低时,一切都会变得稳定,不会有任何人员伤亡。温度来自 4 开尔文的基线(顶部为 -269.15 摄氏度,底部为约 10 百万开尔文)。
硬件堆栈上上下下的电缆将每个量子比特与其控制芯片和其他更高级的传统计算组件连接起来。量子计算部门研究负责人 Fabio Sebastiano 表示,如果将这种只有几十个量子比特的笨重装置扩大到实际量子计算所需的量子比特数量,那么它将成为一场工程噩梦。屈泰克位于荷兰代尔夫特的量子计算实验室。他将这种方法比作尝试使用 1 米长的电缆将智能手机相机中的 1000 万像素中的每一个连接到读出电子设备。这就是为什么这三家科技巨头一直在开发在较高温度下运行的量子比特或在较低温度下运行的控制芯片,同时最大限度地减少功耗产生的热量。这些公司希望缩小工作温度差异,并可能将经典和量子计算组件整合在同一集成芯片或封装中。