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Quantego：多款 IBM 量子计算机乐高模型来袭，含搭建说明、零件清单与数字设计文件！

Quantego 是一系列 IBM 量子计算机的乐高模型。2021 年 12 月和 2022 年 4 月，Mathilda Lahmann 在领英提及创造了其第一个版本，相关链接分别为 [2021 年 12 月] 和 [2022 年 4 月]。

目前有三种不同版本的模型：一款由 49 块积木组成的 IBM Quantum System One 乐高模型、一款由 105 块积木组成的 IBM Quantum System Two 模型，以及一款更复杂、高端，由 1024 块积木组成的 IBM Quantum System Two 模型。

针对每个模型，都提供了搭建说明和零件清单。这些说明、数字图片和动画是用 [BrickLink Studio] 乐高数字设计软件制作的，零件编号（如 3001、4201 等）与 [BrickLink] 上的一致。

模型对比

三款模型按相同实际比例并排展示，可拖动模型旋转，滚动鼠标或双指捏合缩放。

IBM Quantum System One

这个 3D 查看器是交互式的，页面上所有查看器都如此。可拖动模型旋转（点击背景可暂停或恢复缓慢旋转），用 ‹ › 按钮逐步完成搭建，每次放置或移除一块积木。将播放栏从“积木”切换到“步骤”，点击 ▶，进度条和 ‹ › 按钮将以整个搭建步骤为单位操作：每个步骤会突出显示新添加的积木，并准确列出需添加的零件，这是快速跳转到特定步骤的最佳方式，尤其适用于 1024 块积木的模型。点击任何一块积木，可识别它、打开 🧱 零件清单，或点击 ℹ️ 导览，了解真实量子计算机各部分功能。📸 按钮可保存快照，🔗 按钮可复制当前视图的链接。

搭建说明

搭建说明可在 [此处] 查看。

零件清单

数字设计

数字设计文件可在 [此处] 下载。这个 .io 文件能导入到 [BrickLink Studio] 中，用于在任何 [BrickLink] 商店订购积木。该模型也有开放的 [LDraw 格式]（`.ldr`），这也是上面交互式 3D 查看器使用的格式。

IBM Quantum System Two

运行量子电路

真实的量子计算机运行 _量子电路_，这里有个可操作的示例。放置一个 **H** 门，使一个量子比特处于叠加态，添加一个 **CNOT** 门使其与另一个量子比特纠缠（点击一次放置控制位 ●，然后点击目标位 ⊕），再点击运行：量子电路将在浏览器中直接模拟运行，并进行 1024 次测量。每次运行时，模型低温恒温器内的金色“吊灯”会闪烁，量子比特就存在于此，温度为 15 毫开尔文，通过这个模型可直接观察到它们。试试 _贝尔对_ 预设，无论测量多少次，两个纠缠的量子比特总是一致的。若喜欢简单操作，也可将模拟器切换到一或两个量子比特。

搭建说明

搭建说明可在 [此处] 查看。

零件清单

数字设计

数字设计文件可在 [此处] 下载。这个 .io 文件能导入到 [BrickLink Studio] 中，用于在任何 [BrickLink] 商店订购积木。该模型也有开放的 [LDraw 格式]（`.ldr`），这也是上面交互式 3D 查看器使用的格式。

高端版 IBM Quantum System Two 模型

[Luca Crippa] 设计了一款由 1024 块积木组成的精美复杂的 IBM Quantum System Two 模型。

在 [Renders] 文件夹中，能找到更多 1024 块积木模型的渲染图。

以下是搭建好的模型的一些照片，更多照片将发布在 [Photos] 文件夹中。

搭建说明

搭建说明可在 [此处] 查看。

零件清单

零件清单可在搭建说明文件末尾找到。也可下载 [这个 json 文件]，并上传到所在国家的官方乐高零件挑选网站（[示例]），直接从乐高购买所有零件，点击“上传清单”按钮即可上传 json 文件。

数字设计

数字设计文件可在 [此处] 下载。这个 .io 文件能导入到 [BrickLink Studio] 中。该模型也有开放的 [LDraw 格式]（`.ldr`），这也是上面交互式 3D 查看器使用的格式。

免责声明

这个 1024 块积木的模型由乐高爱好者（而非专业人士）设计，因设计复杂，可能存在一些问题，欢迎提供改进建议！

叠加态

量子比特不必在 0 和 1 之间做选择。在被测量前，它可处于 _叠加态_，即同时处于两种状态，每种状态都有对应权重—— _振幅_。测量会迫使量子比特做出选择：结果随机，可能为 0 或 1，其概率由这些振幅的平方决定，叠加态也会随之消失。

这是用乐高呈现的叠加态。下面的模型同时代表了系统一和系统二，处于相等的叠加态。点击它进行测量，它会以 50% 的概率坍缩到其中一台机器，并保持该状态，直到下一次点击（或点击发光的 **0/1** 按钮）准备新的叠加态。

套件

一家小型网店在 [Quantego.biz] 提供这些模型的完整套件。

RasQberry

若想基于 3D 打印、[树莓派] 迷你计算机和 [Qiskit]（IBM 的开源量子计算软件框架）搭建一个 **功能性的** IBM Quantum System One 量子计算机模型，可访问 [rasqberry.org]。

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这个 GitHub 项目与乐高、BrickLink 或 IBM 无关联。LEGO 和 BrickLink 是乐高集团的商标。IBM 和 IBM Quantum 是国际商业机器公司（International Business Machines Corporation）的商标。

致谢

交互式 3D 查看器用 [three.js]（`LDrawLoader` 和 `OrbitControls`）构建，使用了 [LDraw™ 零件库]（零件几何形状遵循 [CC BY] 许可）。增强现实查看功能由 提供支持。量子电路模拟器是完全在浏览器中运行的独立态向量模拟程序。这些模型在 [BrickLink Studio] 中设计。

上帝确实在掷骰子。快来玩耍、搭建、学习吧。

“量子乐趣”系列的一部分：[量子乐趣] · [RasQberry Two] · [RasQberry One] · [Qutie] · [Qoffee-Maker]

本项目为开源项目，由 [Jan-R. Lahmann] 和 RasQberry 社区共同开发。

[Quantego] 由 [JanLahmann] 维护。

本页面由 [GitHub Pages] 生成。