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GPT-5.6 Sol 如何帮助运行量子计算实验

英文标题:How GPT-5.6 Sol helps run quantum computing experiments

OpenAI 与 MIT 合作,利用 GPT-5.6 Sol 智能体自主运行量子比特校准实验,显著减少研究人员的人工干预。

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量子计算有望解决传统计算机无法处理的复杂问题,但实验操作繁琐耗时。AI 智能体能够自主执行常规测量,不仅加速研究进程,还让科学家从重复劳动中解放出来,专注于创新。这项技术可能推动量子计算更快从实验室走向实际应用,同时为 AI 在科学实验自动化方面树立典范。

核心要点

  1. GPT-5.6 Sol 智能体可自主运行量子比特校准测量,无需持续监督。
  2. MIT 研究人员使用 Codex 连接实验室软件,实现实验自动化。
  3. 智能体在信号清晰时表现良好,但在信号弱时仍需专家指导。
  4. 该技术节省了研究人员数天时间,让他们专注于更高层次的工作。
  5. 量子比特校准的相互依赖性和重复性使其成为 AI 的理想应用场景。

2026年9月8日

应用AI

GPT-5.6 Sol 如何帮助运行量子计算实验

将 GPT-5.6 Sol 连接到实验室软件,用于运行和完善量子芯片上的常规测量,这让 Beatriz Yankelevich 得以专注于实验设计和数据分析。

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量子计算是一种新兴技术,它利用量子力学的独特性质来处理信息。未来它或许能更好地模拟复杂的材料和分子。与传统处理器不同,量子处理器由量子比特(qubit)构成。准备和运行量子比特实验可能需要数月时间,并且需要数百到数千次初步测量——这正是 AI 可以发挥作用的工作。

Beatriz Yankelevich 是麻省理工学院(MIT)工程量子系统小组(EQuS)的研究生。她使用 GPT-5.6 Sol(配合 Codex)来探索 AI 是否能简化她的实验流程。该 MIT 小组研究超导量子比特,这些量子比特在称为稀释制冷机的专用设备中被冷却到接近绝对零度。这些量子比特运算速度快,可通过微波信号精确控制,并且可以利用成熟的制造技术在芯片上排列制造。

一旦超导量子比特芯片完成制造、封装和冷却,研究人员就完全通过软件与它交互,这使得 Yankelevich 的实验成为 AI 智能体的天然试验场。将 Codex 连接到协调实验的实验室软件后,它就能运行测量、分析结果,并决定下一步该尝试什么。Yankelevich 发现,GPT-5.6 Sol 通常能自主完成常规测量流程,为她节省了大量时间,也让实验无需持续监督即可运行。这让她有更多时间分析结果、设计实验,并规划研究的下一步。

一块封装好的量子比特芯片旁边是一台打开的稀释制冷机,有电缆连接到芯片。

封装好的量子比特芯片(左)放在打开的稀释制冷机(右)内。图片来源:EQuS 小组

协调相互依赖的测量

超导量子比特常被称为人造原子,因为和原子一样,它们只能占据特定的能级。微波脉冲让量子比特在这些能级之间移动,并探测它们的量子态。研究人员设计并校准发送到芯片的脉冲序列,然后对返回的信号进行数字化和分析。这些测量揭示了每个量子比特的共振频率,这让研究人员能够精确控制量子比特;量子比特保留量子信息的时间;以及执行计算所需的设置。

校准量子比特需要一系列相互依赖的测量,每个结果都会影响下一步的操作。量子比特的特性有时会发生漂移,意外的物理行为也可能导致不一致的结果。经验丰富的研究人员能识别这些变化并在发生时做出调整。软件控制、重复测量和自适应决策的结合,也使量子比特校准成为 AI 智能体的一个很有说服力的应用场景。

Yankelevich 测试了 GPT-5.6 Sol 在一块未经校准的六量子比特芯片上运行测量的能力,这是 EQuS 常规用于基准测试其制造工艺的标准芯片类型之一。她为 Codex 提供了针对特定测量的技能说明,解释如何运行和评估每个实验。利用这些技能和芯片的设计目标,GPT-5.6 Sol 选择测量参数、操作硬件、分析所得数据,然后要么优化测量,要么保存结果供下一次测量使用。

当信号清晰时,Codex 几乎不需要研究人员干预就能完成一系列标准测量。它识别出量子比特的跃迁频率,校准用于控制和读取量子比特的脉冲,并确定量子比特保留量子信息的时间。

两张 q1 校准图显示了按频率拟合的共振凹陷和按驱动功率拟合的拉比振荡。

由 GPT-5.6 Sol 自主完成的一组单量子比特校准测量。图片来源:EQuS 小组

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两张 q1 校准图显示了随脉冲持续时间变化的拟合弛豫和相干性测量。

由 GPT-5.6 Sol 自主完成的一组单量子比特校准测量。图片来源:EQuS 小组

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四张 q1 读出校准图显示了重叠、IQ 聚类以及基态和激发态直方图。

由 GPT-5.6 Sol 自主完成的一组单量子比特校准测量。图片来源:EQuS 小组

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当实验信号较弱或噪声较大时,GPT-5.6 Sol 遇到了更多困难。在这些情况下,它需要更长时间才能找到合适的测量参数,有时还需要经验丰富的研究人员提供指导。结果表明,当前的智能体可以处理定义明确的实验流程,但解读模糊的物理结果仍然是一个挑战。

EQuS 制造了许多这种标准芯片,每块芯片可能需要研究人员数天时间来进行表征。该小组现在经常使用智能体来处理常规测量,让研究人员能专注于其他工作。

“我可以让智能体在夜间或我在洁净室工作时连续运行数小时的测量,”Yankelevich 说。“我可以用手机查看进度,看看它们做了什么,如果有什么需要修复,或者我想探索不同的方向,就可以引导它们。”

两张 GPT-5.6 Sol 频率-幅度校准截图显示了拉比和拉姆齐校准结果及图表,背景为粉色渐变。

一次校准运行中 GPT-5.6 Sol 思维链的节选。图片来源:EQuS 小组

与研究人员并肩工作

最直接的优势是,Codex 智能体可以帮助研究人员在实验分析和测量方面稳步推进,而无需持续监督。经验丰富的研究人员可能仍然比当前的 AI 模型更快地找到最佳校准设置。但通过节省原本花在监控校准过程每一步上的时间,研究人员可以专注于其他工作。

常规芯片表征遵循一个相对明确的流程。对于新颖的实验,Yankelevich 会给 Codex 智能体分配更窄的实验目标,同时更多地利用它们编写、修改和测试用于控制、分析和模拟的新代码的能力。将智能体直接连接到实验室,让该小组能够修改代码、针对真实测量进行测试,并自主完成更长时间段的工作。

“我已经建立了基础设施,引导智能体完成我工作中的多个部分——测量、理论和芯片设计——现在真的开始看到回报了,”Yankelevich 说。“我可以同时让多个智能体处理不同的问题,而我把大部分时间花在更高层次的工作上——解读结果、设计实验、为智能体规划下一步、阅读和写作。”

  • 2026
  • Codex

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OpenAI

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术语表

量子比特
量子计算的基本单位,与经典比特不同,它可以同时处于多个状态的叠加态。
超导量子比特
一种利用超导材料在极低温度下表现出的量子效应来实现的量子比特。
稀释制冷机
一种能够将设备冷却到接近绝对零度的专用装置,用于维持量子比特的超导状态。
校准
通过一系列测量调整实验参数,以确保量子比特操作准确的过程。
Codex
OpenAI 开发的 AI 系统,能够理解并执行代码,用于自动化任务。

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