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    “默哥，天女號(hào)返航了。”

    “嗯。”

    正在實(shí)驗(yàn)臺(tái)前的陳默應(yīng)了一聲，認(rèn)真看著眼前的量子芯片設(shè)計(jì)圖。

    這是墨女根據(jù)他的想法，制作出來(lái)的量子芯片設(shè)計(jì)圖。

    制造量子計(jì)算機(jī)，量子芯片的重要程度不言而喻。

    量子芯片需要將量子線路集成到基片內(nèi)，來(lái)承載量子信息處理。量子芯片的道路有很多種，包括超導(dǎo)系統(tǒng)、微納光子學(xué)系統(tǒng)、原子系統(tǒng)、離子系統(tǒng)和半導(dǎo)體量子點(diǎn)系統(tǒng)。

    陳默選擇的研究方向是超導(dǎo)系統(tǒng)。

    他目前有常溫超導(dǎo)材料，而且超導(dǎo)量子芯片系統(tǒng)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)起來(lái)難度相對(duì)較低。

    在量子芯片研究上，陳默有科技圖書(shū)館內(nèi)得到的幾種技術(shù)方案，結(jié)合現(xiàn)實(shí)中的一些理論，擇優(yōu)而取，希望能研發(fā)更加高效的量子芯片。

    目前研究的難點(diǎn)，是延長(zhǎng)量子比特的退相干時(shí)間。

    量子相干性是指量子之間的特殊聯(lián)系，利用它可從一個(gè)或多個(gè)量子狀態(tài)推出其他量子態(tài)。

    若一串量子彼此相干，可將這串量子比特當(dāng)成一個(gè)‘命運(yùn)共同體’，對(duì)其中一比特進(jìn)行處理，就會(huì)影響其他比特的運(yùn)行狀態(tài)，量子計(jì)算機(jī)能高效運(yùn)行，就是基于量子這種特性。

    退相干就是波函數(shù)坍塌現(xiàn)象，量子力學(xué)的基本數(shù)學(xué)特征之一。

    簡(jiǎn)單解釋是原本存在0到1多種狀態(tài)的連續(xù)性概率幅，在‘觀測(cè)’的瞬間，突變?yōu)?或者1的某個(gè)特定函數(shù)點(diǎn)。

    形象一點(diǎn)解釋?zhuān)褪茄Χㄖ@的貓實(shí)驗(yàn)里，當(dāng)薛定諤沒(méi)打開(kāi)箱子去‘觀測(cè)’貓時(shí)，貓只以一定的概率活在盒子里，處于不生不死、即生又死的疊加態(tài)，而當(dāng)薛定諤打開(kāi)箱子‘觀測(cè)’時(shí)，貓?jiān)瓉?lái)不確定生死的存在性在‘觀測(cè)’的瞬間突變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，生或死，即0或1，其中一種。

    量子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算時(shí)間，受量子退相干的影響。

    量子比特之間的相干性很難長(zhǎng)時(shí)間維持，一旦遇到外界實(shí)體觀測(cè)，量子比特就會(huì)失去相干性。

    在計(jì)算機(jī)內(nèi)，量子比特會(huì)與外部環(huán)境發(fā)生作用而發(fā)生退相干。量子從相干態(tài)到失去相干態(tài)過(guò)程的這段時(shí)間，為退相干時(shí)間，如果退相干時(shí)間不夠長(zhǎng)，量子計(jì)算機(jī)就無(wú)法計(jì)算。

    增加退相干時(shí)間是量子芯片技術(shù)的難點(diǎn)，也是陳默現(xiàn)在正在研究解決的問(wèn)題之一。

    除了延長(zhǎng)量子比特退相干時(shí)間、實(shí)現(xiàn)自旋量子比特的制備，測(cè)量和操控，也是陳默現(xiàn)在研究的課題。

    陳默從科技圖書(shū)館內(nèi)得到的技術(shù)理論中，超導(dǎo)量子干涉，是現(xiàn)有他能用于操控微觀量子態(tài)最好的理論技術(shù)。

    此外，還有操控精度上，需要突破容錯(cuò)量子閾值，量子芯片才有可能成功。

    為保證可拓展量子計(jì)算有效進(jìn)行，邏輯操作的錯(cuò)誤發(fā)生率不能超過(guò)10量級(jí)，為了實(shí)現(xiàn)這種容錯(cuò)率，陳默選擇用拓?fù)淞孔蛹m錯(cuò)作為研究方向。

    利用量子態(tài)的拓?fù)湫再|(zhì)，用于量子糾錯(cuò)過(guò)程。

    科技圖書(shū)館種得到的量子資料上，有記載這種理論，現(xiàn)實(shí)科學(xué)中也有類(lèi)似的拓?fù)淞孔蛹m錯(cuò)理論，這是現(xiàn)有技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)的最高容錯(cuò)率量子計(jì)算方案。

    “去一趟實(shí)驗(yàn)室。”

    陳默從平臺(tái)上站起來(lái)，讓墨女存儲(chǔ)好量子芯片設(shè)計(jì)的資料，朝量子實(shí)驗(yàn)室過(guò)去。現(xiàn)在不確定方法可不可行，他需要用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的想法和思路。


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