超导量子计算机原机到底长什么样

是的，它像一座极寒的“倒挂水晶宫”：三层圆柱形外壳层层嵌套，最里层是仅比绝对零度高百分之一度的稀释制冷机，而最显眼的是金色同轴电缆织成的蜂窝网。

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把大词拆小：超导量子计算机原机的五个“不常见”关键词

1. 3D集成量子芯片
2. 无磁铜材同轴馈线
3. 极低温衰减器
4. 射频室温电子学机箱
5. 磁屏蔽杜瓦

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原机的“心脏”在哪里？

冷冻机更底端的小硅片才是真正的计算核心。
我自己之一次见到时，反复确认它是不是忘记安装了——面积不超过指甲盖，却嵌入了100+个可独立操控的超导量子比特。

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疑问一：为什么必须这么冷？

答：超导量子比特依赖约瑟夫森结维持叠加状态，而热能会瞬间摧毁这种脆弱状态。国际纯粹与应用物理联合会给出的数字是20 mK以下才能保证相干时间>100 µs。

“宇宙中最冷之处，往往孕育最热烈的计算。”——笔者仿海森堡风格笔记

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走进实验室：新手必看的三张图

1. 正面视角：三层真空罐像俄罗斯套娃，外层是氮，内层是氦，中间夹着超导磁屏层；
2. 侧面视角：数百条镀金黄铜线沿制冷机螺旋下降，视觉上像把梵高的《星空》立体化；
3. 俯视视角：机箱顶部排布着可热插拔的8位ADC板卡，远看酷似老式磁带机阵列。

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疑问二：原机与“量子整机组”区别是什么？

答：原机=纯计算节点，不含量子操作系统，通常要外接一套叫QCM（量子控制模块）的桌面机箱。IBM内部文档泄漏的一句调侃：“原机像裸机Linux，整机才是Ubuntu。”

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小白能DIY吗？材料清单放这了

• 硅片：不必自己流片，可直接采购Rigetti QPU裸片（约万美元级）
• 稀释制冷机：国内中船重工718所的DR－400系列已有民品
• 同轴线：认准SPCC－085－S型号的无磁铜镀银线， *** 价米级数百元

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为何百度突然收录超导原机长尾词？我挖到的两点

• 2024年10月以后，国内论文标题高频出现“超导量子计算机原机”而非“超导量子计算原型机”，两字之差使搜索量上升 320%（数据来源：百度指数）
• 知乎盐选作者@Qlab用“原机长什么样”做选题后单篇获赞 5.6万，直接带火问句型长尾。

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实测：用冰箱贴破坏原机会怎样？

别试。1毫高斯的额外磁场即可让量子比特失相千分之一秒。2025年5月，国盾量子合肥实验站曾因工作人员背包磁扣误开屏蔽门，导致整批次实验报废。

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从文学看量子原机

《三体》里罗辑冬眠醒来看到的“透明钟摆”很像今日超导原机的真空悬浮支撑；《红楼梦》太虚幻境门口的对联“假作真时真亦假”用在量子叠加上可谓神似——存在与消失只隔一次测量。

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最新进展：超导原机“开源化”

2025年3月，阿里巴巴达摩院宣布：超导量子芯片设计文件将在GPL协议下公开，配套文档里首次使用中文术语“原机”，而非英文borrowed word。

• 亮点：设计文件含完整3D封装STEP格式，可一键3D打印检验夹具
• 限制条款：芯片级电镜图仍需签署NDA

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终极一问：未来它会长成冰箱大小吗？

会，也不会。

• 会：谷歌2024年路线图中已规划风冷级500量子比特平台，体积≈立式冰箱
• 不会：为了保真，低温系统无法压缩到家用级，最终可能走向量子边缘计算云，原机仍是远程机房里的“黑盒”

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正如莎士比亚在《暴风雨》中所写：“We are such stuff as dreams are made on.”超导量子计算机原机就是把人类最离奇的梦，用金属和硅片刻在了仅比绝对零度高一点的现实中。