青檸科技量子計算實驗室目前士氣高漲,因為最理想的馬約拉納費米子載體已合成出來,眼看距離成功只剩下一步之遙,實驗室的科研人員們像是打了雞血般,幾乎二十四小時兩班倒地不停按照著兩人的實驗方案進行實驗,然後迅速反饋實驗結果,幫助秦克寧青筠最佳化完善手頭上的理論模型體系。
秦克也幾乎每晚都帶著寧青筠泡在量子計算實驗室裡,親自在現場指導實驗工作。
現在秦克的物理等級已提升到“大師級”,在量子力學方面的知識量與思維水平已足以媲美甚至稍稍超過了科佩特教授這樣的準諾獎大牛,又有寧青筠相助,加上哈羅德、凌紹唐、甘佩璇等三十名實驗室研究人員的精誠合作,使得拓撲量子計算最後的一個難關——“馬約拉納零能模編織操作的精確調控”研究進展得非常順利。
但秦克依然爭分奪秒,這已不僅僅是想著趕超約翰·克勞澤教授團隊了,距離成功的曙光越來越近,秦克心中也有了另一個新的目標。
他要用“拓撲量子計算”這個課題成果,作為送給寧青筠的求婚禮物之一。
目前兩人聯手進行著的科研課題裡,“拓撲量子計算”是最接近成功,也最有希望在他生日前完成的課題。
眨眼間時間便邁入到12月22日,距離秦克的22週歲生日只剩下兩天了。
這天正好是週六,秦克卻沒有像往常一樣休假,帶著寧青筠享受專屬於兩人的二人世界,而是留在了量子計算實驗室中,全速進行著最後的攻關。
想達成“馬約拉納零能模編織操作的精確調控”目標,關鍵就在於利用拓撲間隙控制任意子的融合和編織,以消除產生拓撲量子位元的最大障礙,實現基態的長程糾纏的高容錯。
聽不明白?那用一句更簡單的話來解釋,就是以馬約拉納零能模為基礎,透過可測量的拓撲間隙實現建立和維持量子相位的能力。
現在秦克他們要做的,就是建立出完善的“拓撲間隙”理論模型,實現馬約拉納零能模編織操作的精確調控。
這裡解釋一下“拓撲間隙”,它是一種特徵能量,控制著拓撲量子位元的保真度、速度和大小。產生“拓撲間隙”的前提是透過最理想的馬約拉納費米子載體產生可靠、持續的量子拓撲相,並透過實驗驗證量子位元的子元件處於基態的長程糾纏狀態。
時間的指標已划向深夜23:00了,實驗室裡多數人的雙眼都佈滿了血絲,從昨晚起到現在,在場所有人都已超過24小時沒合過眼,期間不斷地調整著一些細微的操作,周圍更散落著大片的稿紙——這是秦克和寧青筠在現場演算的記錄。
但沒人顧得上收拾有些凌亂的實驗室環境,人人都神色專注,緊緊地盯著量子計算測控系統中即將出現的最終結果。
寧青筠也不例外,她下意識地用力握住秦克的大手,看著系統測控介面的神色緊張而透著期盼。
終於,量子計算測控系統的介面在進行了無數次的閃爍後,顯示了一行英文——“success!”
然後是詳細的實驗結果資料清單!
看著“success!”的字眼,整個實驗室在短暫的沉寂後,驟然爆發出聲嘶力竭的狂歡聲與怪叫聲!
“成功了!成功了!我們終於成功了!”哈羅德激動地跳起來,用力地與旁邊的凌紹唐擁抱了一下,又張開雙臂,用力地抱了下秦克:
“秦教授、寧教授,你們太厲害了!那麼細小的問題都被你們發現了,如果沒有你們在,我們起碼要再花一個月時間才能成功!”
凌紹唐還死死地盯著螢幕,喃喃地重複著上面的詳細結果:“35μev的拓撲間隙……百萬級別超導量子位元的光量子邏輯閘精準操作……量子層析及貝爾不等式的量子糾纏測量保真度達到了99.99%……太完美了!太完美了!”
他忽然臉色脹紅地轉頭看向秦克和寧青筠:“秦教授,寧教授,我綾紹唐從沒服過人,你們兩個是第一個第二個!”
其餘人也圍著秦克和寧青筠各種激動地怪叫狂呼!
也難怪他們這樣激動異常。這些天來,秦克與寧青筠幾乎天天晚上都呆在這裡,第一時間解決掉實驗中發現的問題,讓他們真正近距離體驗到兩人數學水平的強大以及量子計算理論知識量的豐富與紮實。
如果不是秦克與寧青筠不斷地改進數學模型、進行數學推演,實驗室怕要多走無數的彎路,光是在馬約拉納零模和實數費米子算符之間的變換上,就能難住他們一整年!
尤其是今天的實驗,有個極細微的問題他們討論了很久都沒找到原因,最終還是秦克與寧青筠透過數學分析,發現了實驗方案裡存在一個小小問題,並據此調整了鐳射激發器的功率。
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只是1.52%的功率調整,便使得原本不斷報錯的實驗結果,終於變成了“success”!
過了好會兒,興奮的眾人才安靜下來,充滿了認可與期盼的目光都落在秦克和寧青筠身上。
秦克握住寧青筠白嫩的小手高高舉起,笑著大聲道:
“現在我宣佈,‘拓撲量子計算’課題,在今天,此時刻刻,取得了預期中的成果!我們將會是全世界第一個解決‘拓撲量子計算’難題的科研團隊,我們基於拓撲超導體輔以拓撲絕緣體相結合、沿著‘拓撲超導渦旋態’的方向,已初步形成了一套邏輯自洽的理論模型體系,可以實現保真率和容錯率均達到99.99%、百萬級別量子位元的量子計算——!”
熱烈的掌聲與歡呼聲再次響徹整個實驗室!
無比的自豪與驕傲湧上眾人的心頭!
眾所周知,拓撲量子計算是實現真正量子計算機的前提和基礎,但哪怕是世界上無數的科研團隊都集中精力想要攻克這個難關、實現高容錯率的拓撲量子糾錯機制,卻始終未能有人完全能做到,包括走在世界前列的約翰·克勞澤教授團隊。
但他們團隊,青檸科技量子計算實驗室,在今天,在此時此刻,達成了別人都無法做到的偉大目標!
一個容錯率達到99.99%的拓撲量子計算理論模型體系正式面世,量子計算機的發展,將邁入全新的時代!