第0646章 量子退相幹（第2/2頁）

一台運輸機器人，載著氦-3采集艙，到達熔漿隧洞旁邊的預定位置放下，又將已經集滿的采集艙帶上，回到天女號內。

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

“地球，這裏是天女號，所有任務完成，請求返航。”

所有機器人投放完畢，氦-3的采集艙回收完畢，幾台機器人裝載一些月巖月壤後，天女號的人工智能發出請求信號。

“允許返航。”

1號樓的實驗室內，墨女接收到信號後，通過指令。

“默哥，天女號返航了。”

“嗯。”

正在實驗台前的陳默應了一聲，認真看著眼前的量子芯片設計圖。

這是墨女根據他的想法，制作出來的量子芯片設計圖。

制造量子計算機，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，來承載量子信息處理。量子芯片的道路有很多種，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，而且超導量子芯片系統的技術，實現起來難度相對較低。

在量子芯片研究上，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芯片。

目前研究的難點，是延長量子比特的退相幹時間。

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

若一串量子彼此相幹，可將這串量子比特當成一個‘命運共同體’，對其中一比特進行處理，就會影響其他比特的運行狀態，量子計算機能高效運行，就是基於量子這種特性。

退相幹就是波函數坍塌現象，量子力學的基本數學特征之一。

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

形象一點解釋，就是薛定諤的貓實驗裏，當薛定諤沒打開箱子去‘觀測’貓時，貓只以一定的概率活在盒子裏，處於不生不死、即生又死的疊加態，而當薛定諤打開箱子‘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，受量子退相幹的影響。

量子比特之間的相幹性很難長時間維持，一旦遇到外界實體觀測，量子比特就會失去相幹性。

在計算機內，量子比特會與外部環境發生作用而發生退相幹。量子從相幹態到失去相幹態過程的這段時間，為退相幹時間，如果退相幹時間不夠長，量子計算機就無法計算。

增加退相幹時間是量子芯片技術的難點，也是陳默現在正在研究解決的問題之一。

除了延長量子比特退相幹時間、實現自旋量子比特的制備，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，超導量子幹涉，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，量子芯片才有可能成功。

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。”

陳默從平台上站起來，讓墨女存儲好量子芯片設計的資料，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法和思路。