量子計算機並不是什麼黑科技名詞,但確實是當今世界最熱門、最前沿的科技方向之一,它強大的並行運算能力遠遠超越目前的常規計算機乃至是超算,這種優勢在加密和破譯等領域尤其明顯。而且量子計算機在理論上具有模擬任意自然系統的能力,更是發展人工智慧的關鍵。
這些優點都吸引著無數量子物理學家投身研究之中,只為讓真正的量子計算機能早日投入到實際應用中。
全球範圍內的量子計算機研究同樣進入白熱化階段,各個國家都在加緊研發,以爭取這個領域取得領先優勢。目前量子計算機在不少國家中已成功造了出來,得國、鷹國、日國、米國、夏國等國家在量子計算機方面都走在世界前列。
比如得國於利希研究中心就擁有5000個量子位元的量子計算機;ibm與谷歌等都有創造過世界紀錄的量子計算機;芬蘭和歐洲量子計算公司iqm研製出了能實現量子邏輯閘新的超導量子位元“獨角獸”商用量子計算機;日國的國產國產量子計算機在日前已經正式投入使用;夏國的佰度正式對外發布其第一臺產業級超導量子計算機“乾始”,此外採用國產量子芯的量子計算機片“悟空”也即將問世。
但這些量子計算機依然處在比較初級的階段,除了得國擁有歐洲首臺5000量子位元的商用量子計算機外,其餘國家及公司,包括ibm在內,其最強大的量子計算機也只處於433個量子位元數的級別,多數國家的量子計算機,也只有64個量子位元數。
量子計算機的發展嚴重受限,關鍵在於“量子消相干”的問題無法解決。
所謂“量子消相干”,是指量子位元受到外界環境的作用與影響產生了量子糾纏,使得量子相干性受到干擾而降低,產生了“消相干效應”,會使得量子計算的錯誤率大增。量子位元數越高,這個錯誤率越誇張。目前國際主流的解決“量子消相干”現象的糾錯機制,只能確保量子計算機在64個量子位元數下正常執行。
拓撲量子計算是一個很重大的課題,它能利用多體系統中的拓撲量子態來儲存和操控量子資訊,實現量子計算的高容錯。
可以說,誰掌握了拓撲量子計算的核心技術,誰就握住了未來量子計算機發展的關鍵鑰匙。
所以目前量子物理學家裡,投身於拓撲量子計算這個細分領域的人數又是最多的,產生的技術路線豐富多樣,光是在超導量子方向,就有超冷原子量子模擬、離子體系量子計算、矽基量子點量子計算、拓撲超導體量子計算、拓撲絕緣體量子計算等不同的研究方向,競爭激烈無比。
在12月22日深夜23點多,京城郊外的青檸科技量子計算實驗室,最終率先實現了超導量子方向的拓撲量子計算,而且是能支撐百萬級別的量子計算的、相對成熟的拓撲量子計算理論模型體系。
這份成果意義重大、無比驚人,別的不提,光是裡面的研究成果就能寫出十幾篇發表到《自然》《科學》上的論文了。
眾人的激動平息下來後,又起鬨讓秦克給這個拓撲量子計算理論模型體系取了個名字,這個命名權並非因為秦克是眾人的老闆,更是因為秦克是整個課題研究中起到最關鍵作用、發揮最大作用的人,尤其是在量子力學的細節方面,秦克展示出來的實力足以讓一眾科研人員們視之如神。
秦克也沒推讓,他想了想,笑道:“我們的研究方向是‘拓撲超導渦旋態’,那就簡單點,叫‘青檸拓撲超導渦旋態理論模型體系’。到時論文發表,在座人人都是二作三作!”
眾人再次爆發出激動的歡呼!
這樣註定會震驚整個世界、極大地影響到量子計算機發展程序的偉大論文,哪怕只是在上面的“致謝”裡留個名,都會是值得吹一輩子的事,更別說能名列作者欄裡了。
何況人人都知道,這個“青檸拓撲超導渦旋態理論模型體系”按貢獻度來排序,第一的是肯定是秦克和寧青筠,以及前期做了大量工作的科佩特教授,然後就是哈羅德等得國籍、從頭一直有參與這項研究的科研人員們,以及在實驗中發揮了重要作用的凌紹唐和甘佩璇,其餘在量子計算實驗室成立後才加入的研究人員,哪怕是三作,都足以喜出望外了。
——按照國內的慣例,他們這樣的實驗人員往往是沒機會出現在作者欄裡的。
這時已是深夜23:10了,外面北風呼嘯,但大夥兒心情激盪,也沒什麼睏倦之意,秦克便帶著眾人來到了實驗室的休息室喝酒慶祝。
因為考慮到得國籍科研人員的生活習慣,以及為了創造更好更輕鬆的科研環境,量子計算實驗室特別增設了一間帶吧檯的休息室,吧檯裡面擺滿了各種飲料以及從得國進口的德啤、紅酒,零食更是不缺,甚至還有兩臺分別連線了xbox和ps3遊戲機的大電視,供大家放鬆娛樂。
不過這四個月來絕大多數人都全身心投入到研究實驗之中,頂多偶爾來這裡喝喝酒吹吹牛,或者晚上太餓了在這裡吃個泡麵吃點零食之類,那些遊戲機根本就沒人碰過。
其實青檸科技特意在附近的小區給一眾研究人員安排了宿舍,走路也就十分鐘不到,但哈羅德等得國來的科研人員確實有股拼勁,許多人一週才回去一次,其餘時間就泡在實驗室裡,連澡也不洗,餓了吃盒飯,困了就隨便找地方一窩便睡覺——後來實驗室不得不準備了一批簡單午休床,供這群沉迷研究無法自拔的科研人員睡覺。
時間一長,夏國籍的科研人員便被激起了競爭之心,暗想比起“卷”,難道我們還卷不贏得國老?
於是青檸量子實驗室又不得不增加了一批新的午休床,還將幾間原本打算用作活動室的空房改為了臨時宿舍,並增加了幾個衛浴間。
為此青檸科技的ceo周樹濤還打電話向秦克“訴苦”,開玩笑說感覺小區裡的宿舍都白租了,這幾個月淨浪費租金了。
可以說,拓撲量子計算的課題能進展神速,正是大夥兒齊心協力、精誠合作的結果。
到了休息室,寧青筠和另一個女生甘佩璇聊天去了,兩個女孩子不方便喝酒,只是喝著飲料,秦克開了罐得國黑啤酒,將所有人都敬一圈,然後坐到了哈羅德的旁邊。
哈羅德旁邊已放著三個黑啤的空罐了,這傢伙喝起酒來倒是兇,他臉色漲紅,滿身酒氣,用力地與秦克碰了個杯,用德語道:“秦教授,我再次為自己選擇了來夏國而慶幸,你是個好老闆,也是個很好的領路人!科佩特教授知道我們完成這個課題的訊息,一定會樂瘋的。上次他聽聞我們已研究出‘最理想的馬約拉納費米子載體’,就激動得一個晚上沒睡著,連呼‘秦教授果然了不起’……”
秦克笑笑,與他碰杯後喝了口啤酒:“科佩特教授的手機似乎沒帶在身邊,我剛才想找他視訊通話,他一直沒接受,後來我發了郵件給他,希望他能儘快看到這個好訊息。”
哈羅德神色微暗:“科佩特教授近來一直在忙著復健,但據他的家庭醫生所說,最樂觀的估計,也就是能透過電動輪椅來行動,手指也無法長時間握筆……”
哈羅德是個重情的人,這四個月雖然人在夏國,但每週都會抽時間聯絡一下在得國治療的恩師科佩特教授。
秦克拍拍他的肩膀:“我想他應該不會為了接下來的生活費及醫療費發愁的。我們這個拓撲量子計算課題更偏向於理論研究,但也會產生相關的專利技術,到時我會按照約定,將科佩特教授列入專利權利人之中,享受三分之一的專利授權收益。當然,在專利產生收益前,我和寧教授會提前給他轉賬200萬歐元,保證他接下來十年的生活與醫療費用。”