量子比特的有趣之处在于……我们并不总是能确定它们的位置。因此，这并不奇怪——量子计算仍处于早期发展阶段。想想当年研究晶体管的时候，人们使用笨重的测试设备来确定这些晶体管是否真的按预期工作。如今，量子比特的情况也与之类似。
其理念在于，我们需要进行大量的调整才能确定我们是否真的在与量子比特“对话”。我用了“对话”这个词，但考虑到量子比特对噪声非常敏感，或许用“低语”来描述更为贴切。然而，实际上，“与量子比特对话”通常被表述为“控制和读出”。
这个想法很简单：首先，你以特定频率向量子比特发出低语，然后通过读取“量子比特”来观察它的反应。有时它会反应，有时则不会，这意味着找到一个量子比特需要进行大量的调谐——而这正是量子物理学家和实验物理学家如今花费大量时间的地方。
图片来源：约瑟夫森参量振荡器实现的量子比特读出
更有趣的是，一旦“找到”了一个量子比特，游戏就会继续，玩家必须在处理器（我们称之为“QPU”或量子处理单元）中的一组量子比特中找到一个量子比特。
图片来源：尼尔斯·玻尔研究所
乍一看似乎很简单，但想想看，要同时向所有量子比特发出指令，还要避免量子比特信号之间的干扰，这有多难。这里面有很多值得探讨的地方，但超出了本博客的范围。如果您感兴趣，可以先阅读基于神经网络的超导量子芯片频率优化这篇论文。
我们需要记住的是，在制造量子计算机之前，我们必须首先能够制造出在量子比特控制和读出方面性能可预测的量子处理器（QPU）。目前该领域进展迅速，因此我们完全有理由相信，这一挑战将在未来五年内得到解决。
与此同时，还有一些非常棒的调优工作需要完成——而人工智能/机器学习正是在这里发挥作用。我们将在下一篇文章中深入探讨这一点。敬请期待！