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Hacker News • 57일 전

퀀테고(Quantego): IBM 양자 컴퓨터 레고 모델 프로젝트

IMP
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핵심 요약

IBM 양자 컴퓨터를 레고(LEGO) 블록으로 구현한 '퀀테고(Quantego)' 프로젝트가 공개되었습니다. 이 프로젝트는 단순한 장난감 모형을 넘어, 웹 기반의 3D 뷰어와 브라우저 내 양자 회로 시뮬레이터를 통합하여 양자 컴퓨팅의 구조와 원리를 직관적으로 탐구할 수 있도록 지원합니다. 부품 목록과 3D 조립 설명서가 오픈소스 형태로 제공되어 누구나 직접 모델을 제작하고 양자 컴퓨팅을 학습하는 데 유용합니다.

번역된 본문

원문 제목: Quantego: IBM 양자 컴퓨터 레고 모델 패밀리 소스: hackernews

본문: 퀀테고(Quantego)는 IBM 양자 컴퓨터의 레고(LEGO) 모델 패밀리입니다. 2021년 12월과 2022년 4월 링크드인(LinkedIn)에 언급된 바와 같이, Quantego의 첫 번째 버전은 Mathilda Lahmann이 제작했습니다. 현재 세 가지 다른 버전을 제공합니다: IBM Quantum System One 모델(블록 49개), IBM Quantum System Two 모델(블록 105개), 그리고 훨씬 더 정교하고 고품질인 IBM Quantum System Two 모델(블록 1024개)입니다. 각 모델에 대해 조립 설명서와 부품 목록이 제공됩니다. 이 설명서, 디지털 사진 및 애니메이션은 BrickLink Studio LEGO 디지털 디자인 소프트웨어로 제작되었습니다. 부품 번호(3001, 4201 등)는 BrickLink 기준을 따릅니다.

모델 비교 세 모델 모두 동일한 물리적 스케일로 나란히 표시됩니다. 드래그하여 회전하고, 스크롤하거나 집어서 확대할 수 있습니다.

IBM Quantum System One 💡 이 3D 뷰어는 페이지의 다른 모든 뷰어와 마찬가지로 인터랙티브합니다. 드래그하여 회전하고(배경을 클릭하면 느린 회전이 일시 정지되거나 다시 시작됨), ‹ › 버튼으로 조립 단계를 밟아보세요. 이 버튼들은 한 번에 블록 하나씩을 배치하거나 제거합니다. 재생 막대를 '블록(Bricks)'에서 '단계(Steps)'로 전환하고 ▶를 누르면, 진행률 표시 줄과 ‹ › 버튼이 전체 조립 단계별로 작동합니다. 각 단계마다 새 블록이 강조 표시되고 추가할 정확한 부품이 나열되어 인터랙티브한 조립 설명서처럼 기능하며, 특히 1024개 블록 모델에서 특정 단계로 건너뛰는 가장 빠른 방법입니다. 블록을 클릭하여 식별하거나, 🧱 부품 목록을 열거나, ℹ️ 투어를 통해 실제 양자 컴퓨터의 각 부품이 어떤 역할을 하는지 알아보세요. 📸 버튼은 현재 뷰의 스냅샷을 저장하고, 🔗 버튼은 현재 보이는 화면의 정확한 링크를 복사합니다.

조립 설명서 조립 설명서는 여기에서 확인할 수 있습니다. 부품 목록 디지털 디자인 디지털 디자인 파일은 여기에서 사용할 수 있습니다. 이 .io 파일은 BrickLink Studio로 가져올 수 있으며, BrickLink 쇼핑몰에서 블록을 주문하는 데 사용할 수 있습니다. 이 모델은 위의 인터랙티브 3D 뷰어를 구동하는 개방형 LDraw 포맷(.ldr)으로도 제공됩니다.

IBM Quantum System Two 양자 회로 실행 실제 기기는 양자 회로를 실행합니다. 그래서 여기 직접 실행해 볼 수 있는 회로가 있습니다. H 게이트를 배치하여 큐비트를 중첩 상태로 만들고, CNOT을 추가하여 다른 큐비트와 얽히게(Entangle) 만듭니다(컨트롤 ●을 한 번 클릭하여 배치한 후, 타겟 ⊕을 클릭). 그런 다음 실행을 누르면 회로가 브라우저에서 바로 시뮬레이션되어 1024번 측정됩니다. 실행할 때마다 위 모델의 극저온 유지 장치(Cryostat) 내부에 있는 황금빛 샹들리에(냉장고 구조물)가 깜빡입니다. 이곳이 바로 큐비트가 15밀리켈빈(mK) 환경에서 존재하는 곳이며, 이 모델을 통해 그곳을 직접 들여다볼 수 있습니다. 벨 쌍(Bell pair) 프리셋을 사용해 보세요. 두 개의 얽힌 큐비트는 측정 횟수에 상관없이 항상 동일한 결과를 보여줍니다. 더 단순하게 만들고 싶나요? 시뮬레이터를 1~2큐비트로 줄이세요.

조립 설명서 조립 설명서는 여기에서 확인할 수 있습니다. 부품 목록 디지털 디자인 디지털 디자인 파일은 여기에서 사용할 수 있습니다. 이 .io 파일은 BrickLink Studio로 가져올 수 있으며, BrickLink 쇼핑몰에서 블록을 주문하는 데 사용할 수 있습니다. 이 모델은 위의 인터랙티브 3D 뷰어를 구동하는 개방형 LDraw 포맷(.ldr)으로도 제공됩니다.

고급형 IBM Quantum System Two 모델 Luca Crippa는 정교하고 아름다운 1024개 블록짜리 IBM Quantum System Two 모델을 디자인했습니다. 1024블록 모델의 더 많은 렌더링 이미지는 'Renders' 폴더에서 찾을 수 있습니다. 조립된 모델의 사진이 여기에 있으며, 더 많은 사진은 'Photos' 폴더에 게시될 예정입니다.

조립 설명서 조립 설명서는 여기에서 확인할 수 있습니다. 부품 목록 부품 목록은 조립 설명서 파일 끝부분에서 찾을 수 있습니다. 또한 이 JSON 파일을 다운로드하여 해당 국가의 공식 레고 'Pick a Brick' 웹사이트에 업로드하면(예시 참조) 모든 부품을 레고에서 직접 구매할 수 있습니다. "Upload List(목록 업로드)" 버튼을 클릭하여 JSON 파일을 업로드하기만 하면 됩니다. 디지털 디자인 디지털 디자인 파일은 여기에서 사용할 수 있습니다. 이 .io 파일은 BrickLink Studio로 가져올 수 있습니다. 이 모델은 위의 인터랙티브 3D 뷰어를 구동하는 개방형 LDraw 포맷(.ldr)으로도 제공됩니다.

면책 고지 이 1024블록 모델은 레고 아마추어(비전문가)들이 디자인했습니다. 매우 복잡한 디자인이기 때문에 c... (원문 누락)

원문 보기
원문 보기 (영어)
Quantego Quantego is a family of LEGO models of IBM Quantum Computers The first version of Quantego was created by Mathilda Lahmann, as mentioned on LinkedIn in December 2021 and in April 2022 . Currently, we feature three different versions: a LEGO model of IBM Quantum System One (49 bricks), a model of IBM Quantum System Two (105 bricks), and a much more sophisticated, high-end model of IBM Quantum System Two (1024 bricks). For each of the models, build instructions and a parts list are provided. The instructions, digital pictures, and animations were created with BrickLink Studio LEGO digital design software. Part numbers (3001, 4201, etc.) are as on BrickLink . Compare the models All three models shown side by side at the same physical scale. Drag to rotate, scroll or pinch to zoom. IBM Quantum System One 💡 This 3D viewer is interactive — like all of them on this page. Drag to rotate (a click on the background pauses or resumes the slow spin) and step through the build with the ‹ › buttons — they place or remove one brick at a time. Switch the play bar from Bricks to Steps and ▶, the progress bar and ‹ › work on whole building steps instead: every step highlights its new bricks and lists exactly which parts to add, like interactive build instructions — and the fastest way to jump to a specific step, especially in the 1024-brick model. Click any brick to identify it, open the 🧱 parts list, or take the ℹ️ tour to learn what each part of a real quantum computer does. The 📸 button saves a snapshot, and 🔗 copies a link to your exact view. Build instructions Build instructions can be found here Parts List Digital design The digital design file is available here . This .io file can be imported into BrickLink Studio and used to order the bricks at any of the BrickLink shops. The model is also available in the open LDraw format ( .ldr ), which is what powers the interactive 3D viewer above. IBM Quantum System Two Run a quantum circuit The real machine runs quantum circuits — so here is one you can play with. Place an H gate to put a qubit into superposition, add a CNOT to entangle it with another qubit (click once to place the control ●, then click the target ⊕), and press run: the circuit is simulated right in your browser and measured 1024 times. Every run makes the golden chandelier inside the cryostat of the model above flash — that is where the qubits live, at 15 millikelvin, and this model lets you look right at them. Try the Bell pair preset — the two entangled qubits always agree, no matter how often you measure. Prefer it simpler? Switch the simulator down to one or two qubits. Build instructions Build instructions can be found here Parts List Digital design The digital design file is available here . This .io file can be imported into BrickLink Studio and used to order the bricks at any of the BrickLink shops. The model is also available in the open LDraw format ( .ldr ), which is what powers the interactive 3D viewer above. High-end model of IBM Quantum System Two Luca Crippa has designed a sophisticated and beautiful 1024-brick model of IBM Quantum System Two. You’ll find more renders of the 1024-brick model in the Renders folder. Here are some photos of the built model; more will be posted in the Photos folder. Build instructions Build instructions can be found here . Parts List Parts list can be found at the end of the build instructions file. You can also download this json and upload it on the official Lego Pick a Brick website of your Country ( example ) to purchase all the parts directly from Lego. Just upload the json by clicking on the “Upload List” button. Digital design The digital design file is available here . This .io file can be imported into BrickLink Studio . The model is also available in the open LDraw format ( .ldr ), which is what powers the interactive 3D viewer above. Disclaimer This 1024-brick model has been designed by LEGO amateurs (not professionals): due to its rather complex design, it could be subject to issues. Any feedback for improvement is welcome! Superposition A qubit does not have to choose between 0 and 1. Until it is measured, it can be in a superposition : both states at once, each carried with its own weight — the amplitude . A measurement forces the decision: the outcome is random, 0 or 1, with probabilities given by the squares of those amplitudes — and the superposition is gone. Here is our LEGO take on it. The model below is System One and System Two at the same time, in an equal superposition. Click it to measure: it collapses to one of the two machines, each with 50% probability, and stays that way until the next click (or the glowing 0/1 button) prepares a new superposition. Kits A small internet shop provides complete kits of these models at Quantego.biz . RasQberry In case you would like to build a functional model of the IBM Quantum System One quantum computer, based on 3D printing, a Raspberry Pi mini computer and Qiskit (IBM’s open source quantum computing software framework), have a look at rasqberry.org . This GitHub project is not affiliated in any way with Lego, bricklink, nor IBM. LEGO and BrickLink are trademarks of the LEGO Group. IBM and IBM Quantum are trademarks of International Business Machines Corporation. Acknowledgments The interactive 3D viewers are built with three.js ( LDrawLoader and OrbitControls ) and use the LDraw™ Parts Library (parts geometry is licensed CC BY ). Augmented-reality viewing is powered by <model-viewer> . The quantum circuit simulator is a self-contained statevector simulation that runs entirely in your browser. The models were designed in BrickLink Studio .