本期導(dǎo)讀

神秘的量子計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室里會用到電子測試儀器么，跟EENuts一起去看看

IBM的科學(xué)家上周宣布把量子計(jì)算機(jī)接入云端服務(wù)向大眾公開，現(xiàn)在誰都可以在網(wǎng)上預(yù)約，把自己的程序傳到云端在量子計(jì)算機(jī)上直接運(yùn)行（會有人上傳比特幣挖礦程序么）。IBM認(rèn)為未來世界只需要幾臺量子計(jì)算機(jī)就可以滿足全人類的計(jì)算需求，所以將來我們的根本不需要個(gè)人電腦，也不需要再自己費(fèi)力升級CPU，顯卡等部件，所有的計(jì)算都可以在云端完成。聽起來非常科幻是不是。原來以為遙不可及的量子計(jì)算現(xiàn)在突然就出現(xiàn)在眼前了，讓作為電子工程師的我們有點(diǎn)猝不及防。量子計(jì)算機(jī)的興起對電子行業(yè)會有影響么，以后還需要電子測試設(shè)備么？

IBM 的 Thomas J. Watson 研發(fā)中心位于紐約州的 Yorktown Heights，已經(jīng)有55年的歷史，這是個(gè)歷史輝煌的研發(fā)中心。盡管這些年 IBM 股價(jià)跌成渣，受矚目程度也一年不如一年，但是實(shí)驗(yàn)室里的工程師和科學(xué)家一直都沒有閑著。這幾年從這里出來的最有名的產(chǎn)品就是 Watson，一臺采用新型人工智能技術(shù)的超級計(jì)算機(jī)，它在一檔電視問答節(jié)目中擊敗了人類。

Watson 在一檔知識問答節(jié)目中擊敗人類獲得最高獎，將來可能跟我們搶工作的就是它！

在同一棟樓的不遠(yuǎn)處，就是IBM的量子計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室。我們找到了一些這間實(shí)驗(yàn)室的高清圖片，這讓我們有機(jī)會看到這么牛逼的項(xiàng)目究竟是在何種環(huán)境下完成的。也可以順便了解一下這些試驗(yàn)設(shè)備中，有哪些是跟我們電子工程師相關(guān)的電子測試儀器。

屏幕右邊懸掛的白色桶裝物，就是存放量子計(jì)算機(jī)處理器的低溫屏蔽箱，量子比特狀態(tài)非常脆弱，里面的信息很容易受到環(huán)境干擾而丟失，所以必須放在極低溫度的環(huán)境下，并屏蔽電磁干擾。我們看到的幾張不同實(shí)驗(yàn)室的照片中，存放量子計(jì)算機(jī)芯片的低溫罐都是被懸掛起來的。

懸掛起來黃色像吊燈一樣的就是屏蔽箱里存放的量子計(jì)算機(jī)本尊

雖然搞不清楚量子計(jì)算機(jī)里面的具體原理，不過我們關(guān)心的地方也不在這里。后面堆的滿滿的機(jī)柜才是我們真正好奇的部分，可惜上面這幾張圖顯示的都是背面。

這張圖的視角好得多，換到正面看，就會發(fā)現(xiàn)有許多臺泰克 AWG7000 任意波形發(fā)生器。這款雙通道信號源最高調(diào)制帶寬是5.3GHz，采樣率24GS/s，10bit分辨率。價(jià)格最高126000美元，嗯，可以買一輛頂配的 Tesla Model X P90D。

價(jià)格差不多，你更想要哪個(gè)？

這個(gè)機(jī)柜里我們至少看到了4臺AWG7000，右邊機(jī)柜里兩臺AWG7000中間紅色1U高的設(shè)備，是Holzworth的射頻信號源9004。這家的設(shè)備在國內(nèi)很少見，機(jī)柜里這臺是10M~6GHz連續(xù)波發(fā)生器，4通道輸出，沒有外調(diào)制功能。

當(dāng)然 IBM 作為一家美國公司，實(shí)驗(yàn)室里不可能少了 HPAK（HP, Agilent, Keysight）的產(chǎn)品。在另一張圖片里，我們還看到了這些：

屏幕最上方露出半個(gè)身子的應(yīng)該是Keysight的N5182A矢量信號發(fā)生器。這是個(gè)9K~6GHz的矢量信號源，自帶100MHz的 I/Q 基帶信號發(fā)生器，也可以接外部調(diào)制信號，但是看前面板的I/Q輸入端并沒有外接信號。

還能看見一些不太貴的東西，比如那臺安捷倫的電源，應(yīng)該是E3620A，兩路25V，1A輸出。683刀。

下面這張圖是從實(shí)驗(yàn)室的360度全景視頻中截取的測試機(jī)柜外觀。一柜子的射頻微波儀表。

在這張圖里，除了剛才提到的幾種設(shè)備，我們還在機(jī)柜的最下面一層看到了E8257D，100KHz~44GHz的射頻信號源，兩臺。網(wǎng)站典型配置售價(jià)31310美元。

另外在中間機(jī)柜偏上的地方還看到一臺PXA N9030 頻譜分析儀，3 Hz to 50 GHz。網(wǎng)站典型配置售價(jià)55904美元。

是不是所有的量子計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室都是這樣燒錢呢，在BBN的量子計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室里，我們也基本上看到了同樣的配置，吊在空中藍(lán)色低溫箱右側(cè)，就是AWG7000，它右上角黑色的光驅(qū)太具備辨識度了。而下面有兩臺摞在一起的設(shè)備，就是N5182。

在一篇有關(guān)量子位糾錯(cuò)機(jī)制的文獻(xiàn)中，我們看到了如下的測試系統(tǒng)配置，使用四臺泰克5014作為基帶信號源，同時(shí)還有四臺安捷倫E8257D作為射頻信號源對基帶信號進(jìn)行上變頻。（我們本來想嘗試學(xué)習(xí)一下測試原理，但最終還是放棄了...真的看不懂）

而在一段訪談中，我們看到量子物理學(xué)家Tom Ohki，身后虛化的背景是一臺DPO2000示波器。其實(shí)就像上次我們介紹引力波實(shí)驗(yàn)室一樣，從事基礎(chǔ)理論研究的科學(xué)家使用的儀器往往比較簡單（苦逼），而大公司里從事理論向應(yīng)用轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)室才會看到那些超貴的高級家伙。

DPO2000示波器，200 MHz 帶寬 1 GS/s 采樣率，最高配置3610美元

好啦，至少在可見的未來，他們還要用電子儀器測試量子計(jì)算機(jī)。而如果未來真的像 IBM 所預(yù)測的那樣，量子計(jì)算機(jī)將歸統(tǒng)一人類的計(jì)算活動，那我們是不是也應(yīng)該向巴菲特學(xué)習(xí)，開始買點(diǎn) IBM 的股票了...

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