芝加哥的雨夜。
窗外的雨点像是在进行一场没有指挥的乱奏,噼里啪啦地砸在玻璃上。
林允宁坐在书桌前,屏幕上是从苏黎世传回来的原始数据包。
那是一堆乱码一样的波形图。
在微波脉冲的驱动下,超导量子比特本该像听话的士兵一样完成翻转。
但在进度条走到98%的时候,它们就开始集体“开小差”。
环境热噪声、电荷涨落、甚至是一束穿过实验室墙壁的宇宙射线,都在试图破坏这个脆弱的量子态。
这就是“退相干”。
林允宁喝了一口已经凉透的黑咖啡,苦涩在舌尖蔓延。
如果把量子比特比作一个在走钢丝的人,现在的做法是不断地对他喊“站稳了”,通过高频的纠错脉冲去修正他的姿势。
但风太大了。
只要风速超过修正速度,他必死无疑。
“既然站不稳,那就别站了。”
林允宁喃喃自语,手指在桌面上无意识地画着那条莫比乌斯环一样的轨迹。
“把他绑在钢丝上,打个结。”
这就是他和夏尔马教授合作的拓扑量子计算TopologicalQuantumComputing的核心思想。
在这个框架下,信息不是存储在某个粒子的状态里,而是存储在粒子互相绕转的“轨迹”里。
就像是你给鞋带打了个死结。
风再大,噪音再强,它也吹不开这个结,除非你把鞋带剪断。
这叫??拓扑保护。
当然,现在的硬件条件做不出真正的非阿贝尔任意子Non-AbelianAnyons,但他可以用微波脉冲,在希尔伯特空间里模拟出这种“编织”的几何相位。
林允宁闭上眼。
【学霸模拟器启动。】
【课题:基于超导电路的完整非阿贝尔几何相位门HolonomicQuantumGates设计与脉冲优化。】
【注入模拟时长:120小时。】
意识瞬间下沉,现实世界的雨声消失了。
【第10小时:你尝试传统的绝热演化AdiabaticEvolution。失败。速度太慢了,还没等那个“结”打好,量子态已经因为T2时间耗尽而衰减了。你需要快,比噪音更快。】
【第40小时:你放弃了绝热条件,转向暴力驱动。你设计了一组复杂的微波脉冲,试图让量子态在布洛赫球面上画出一个闭合回路。】
【第42小时:路径没有闭合。因为系统哈密顿量的控制参数存在微小的漂移。这就像是你试图画,但手抖了。你需要一种更鲁棒的数学结构来锁死这个回路。】
【第85小时:你引入了“黎曼流形”上的平行移动概念。你惊讶地发现,如果你将脉冲的包络设计成某种特定的双曲函数形状,量子态的演化路径就会被“吸”向一条测地线Geodesic。】
【第110小时:你正在编织。你控制着两个量子态参数空间里互相绕转。这一刻,你看到的不再是波形,而是一张张张开的网。无论外界的噪音如何拉扯这张网,节点之间的拓扑连接始终不变。】
【第120小时:你设计了一个全纯量子门HolonomicQuantumGate。你让量子态在一个闭合的回路中演化,这个回路的形状决定了逻辑操作,而回路的大小和时间长短??也就是噪音最喜欢攻击的地方??对结果没
有影响。】
【模拟结束。】
林允宁猛地睁开眼。
心脏在胸腔里剧烈跳动。