“温度、电磁辐射、宇宙射线、甚至实验室外面路过的一辆车,都会影响它。”
“为了延长退相干时间,我们只能想办法隔绝环境。”
林宇在圆圈外面画了一个大圈。“第一步,降温。把温度降到接近绝对零度,让热噪声降到最低。”
他又画了几个屏蔽层。
“第二步,电磁屏蔽。用超导材料把量子比特包起来,挡住外界的电磁辐射。”
“第三步,振动隔离。把整个实验室建在地下几十米,避免地面震动的干扰。”
“做完这些,量子比特的相干时间能维持多久?”
林宇在白板上写下一个数字。
100微秒
“也就是万分之一秒。”
教室里又是一阵倒吸冷气的声音。
李文浩的手抖了一下,在笔记本上划出一道墨迹。
他脑子里飞速转动,一个念头冒了出来。
“林老师。”他开口了,“如果退相干时间这么短,那怎么进行复杂的计算?”
“好问题。”林宇看向他,“这就引出了第二个核心问题,比特间串扰。”
他在白板上画了三个小圆圈,彼此之间用虚线连起来。
“量子计算机不是只有一个量子比特,而是有成千上万个。”
“这些比特必须靠得很近,才能产生量子纠缠,进行协同运算。”
“但当它们挤在一起时,就会像一群话痨一样互相干扰。”
他在三个圆圈之间画了几道杂乱的箭头。
“A的信号串到了B那里,B的信号又串到了C那里,计算结果全乱了。”
孙浩若有所思:“那量子计算是怎么完成的?”
林宇没有立刻回答。他在白板上画了一个更复杂的结构。
一个大圆圈,里面塞了密密麻麻的小圆圈。
“量子纠错码。”
“用多个不稳定的物理量子比特,绑成一个稳定的逻辑量子比特。”
他在大圆圈旁边写了一行字。
1个逻辑比特 = 1300个物理比特
沈思宜的笔停在纸上。
“这……这也太浪费了吧?”
“没办法。这是目前唯一可行的方案。”
林宇转过身,视线落在白板上那个庞大的数字上。
“如果我们要实现300个逻辑量子比特,按这个比例,
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