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第646章 量子退相干

“請注意,運輸艙開啟。”

天女號的人工智慧開啟運輸艙的艙門,運輸艙內的機器人開啟固定裝置的安全帶,各種機器裝置啟動,緩緩離開運輸艙,進入月面。

除了五臺氦-3提取機器人,其他機器人全部朝熔漿隧洞進去。

這一次,數量不少,而且機器的體積也比神女號運輸過來的要大一圈,還有一個工具箱內,裝著幾個機器人的鑽頭,以便機器人自己更換。

一臺運輸機器人,載著氦-3採集艙,到達熔漿隧洞旁邊的預定位置放下,又將已經集滿的採集艙帶上,回到天女號內。

一噸重的採集艙裡,裝有冷藏系統,裡面還有100公斤的氦-3,這是氦-3提取機器人採集的,回到地球,將作為受控核聚變的燃料使用。

“地球,這裡是天女號,所有任務完成,請求返航。”

所有機器人投放完畢,氦-3的採集艙回收完畢,幾臺機器人裝載一些月岩月壤後,天女號的人工智慧發出請求訊號。

“允許返航。”

1號樓的實驗室內,墨女接收到訊號後,透過指令。

“默哥,天女號返航了。”

“嗯。”

正在實驗臺前的陳默應了一聲,認真看著眼前的量子晶片設計圖。

這是墨女根據他的想法,製作出來的量子晶片設計圖。

製造量子計算機,量子晶片的重要程度不言而喻。

量子晶片需要將量子線路整合到基片內,來承載量子資訊處理。量子晶片的道路有很多種,包括超導系統、微納光子學系統、原子系統、離子系統和半導體量子點系統。

陳默選擇的研究方向是超導系統。

他目前有常溫超導材料,而且超導量子晶片系統的技術,實現起來難度相對較低。

在量子晶片研究上,陳默有科技圖書館內得到的幾種技術方案,結合現實中的一些理論,擇優而取,希望能研發更加高效的量子晶片。

目前研究的難點,是延長量子位元的退相干時間。

量子相干性是指量子之間的特殊聯絡,利用它可從一個或多個量子狀態推出其他量子態。

若一串量子彼此相干,可將這串量子位元當成一個‘命運共同體’,對其中一位元進行處理,就會影響其他位元的執行狀態,量子計算機能高效執行,就是基於量子這種特性。

退相干就是波函式坍塌現象,量子力學的基本數學特徵之一。

簡單解釋是原本存在0到1多種狀態的連續性機率幅,在‘觀測’的瞬間,突變為0或者1的某個特定函式點。

形象一點解釋,就是薛定諤的貓實驗裡,當薛定諤沒開啟箱子去‘觀測’貓時,貓只以一定的機率活在盒子裡,處於不生不死、即生又死的疊加態,而當薛定諤開啟箱子‘觀測’時,貓原來不確定生死的存在性在‘觀測’的瞬間突變為現實,生或死,即0或1,其中一種。

量子計算機的運算時間,受量子退相干的影響。

量子位元之間的相干性很難長時間維持,一旦遇到外界實體觀測,量子位元就會失去相干性。

在計算機內,量子位元會與外部環境發生作用而發生退相干。量子從相干態到失去相干態過程的這段時間,為退相干時間,如果退相干時間不夠長,量子計算機就無法計算。

增加退相干時間是量子晶片技術的難點,也是陳默現在正在研究解決的問題之一。

除了延長量子位元退相干時間、實現自旋量子位元的製備,測量和操控,也是陳默現在研究的課題。

陳默從科技圖書館內得到的技術理論中,超導量子干涉,是現有他能用於操控微觀量子態最好的理論技術。

此外,還有操控精度上,需要突破容錯量子閾值,量子晶片才有可能成功。

為保證可拓展量子計算有效進行,邏輯操作的錯誤發生率不能超過10量級,為了實現這種容錯率,陳默選擇用拓撲量子糾錯作為研究方向。

利用量子態的拓撲性質,用於量子糾錯過程。

科技圖書館種得到的量子資料上,有記載這種理論,現實科學中也有類似的拓撲量子糾錯理論,這是現有技術可以實現的最高容錯率量子計算方案。

“去一趟實驗室。”

陳默從平臺上站起來,讓墨女儲存好量子晶片設計的資料,朝量子實驗室過去。現在不確定方法可不可行,他需要用實驗來驗證自己的想

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