第五百三十八章 更可靠的量子系统
栖桐梧2024-04-21 20:042,043

   两人目不转睛地盯着屏幕,等待着新一轮测试的结果。

   “相干时间达到了10毫秒!这是之前的10倍!”

   就在两人沉浸在喜悦中时,一个新的问题又出现了。

   “老师,您看这个读出误差率……”

   詹姆斯·哈恩指着屏幕上的一个数据,眉头紧锁。

   “相干时间提高了,但量子态的读出误差率也有所上升。这可能会影响最终的计算精度……”

   约翰·史密斯凝神分析着数据,若有所思地说:“读出误差率的上升,可能与测量脉冲的设计有关。

   我们需要找到一种更优的测量方案,在提高相干时间的同时,也能保证读出的高保真度……”

   解决了一个问题,似乎就会出现新的难题。

   这就像一场无尽的智力角逐,考验着他们的创新能力和意志力。

   在接下来的日子里,约翰·史密斯和詹姆斯·哈恩继续着他们的研究。

   他们围绕着读出误差率的问题展开了深入的讨论。

   “詹姆斯,我仔细分析了测量脉冲的设计,发现我们可以采用一种自适应的方案。”

   约翰·史密斯在白板上快速地写下一串复杂的公式,边写边说:“通过实时监测量子态的动力学演化,我们可以动态地调整测量脉冲的幅度和相位。

   这样就能在保证高保真度读出的同时,最大限度地抑制测量引入的退相干。”

   詹姆斯·哈恩凝神思考着老师的方案。

   “老师,您的这个想法太棒了!如果我们再结合最新的弱测量理论,说不定可以将读出误差率降到千分之一以下!”

   两人立即开始着手实施这个新的方案。

   他们编写了复杂的量子控制程序,对测量脉冲的各个参数进行了精细的优化。

   同时,他们还改进了读出电路的设计,引入了更加灵敏的低噪声放大器,以进一步提高信号的质量。

   “看,这个是优化后的测量脉冲序列。”

   约翰·史密斯指着屏幕上的一连串波形图,自豪地说:“通过动态反馈控制,各个脉冲的参数都得到了实时调整,完美地适应了量子态的演化。”

   詹姆斯·哈恩也兴奋地补充道:“而且,新的读出电路的信噪比提高了一个数量级!这样一来,我们就可以更加精确地提取量子态的信息了。”

   经过了几轮的迭代优化,新的测量方案终于定型。

   当他们将这个方案应用到“量子之影”系统中时,读出误差率果然得到了显著的降低。

   “太好了!读出误差率降到了百万分之一的量级!这已经完全满足‘量子之影’的需求了!”

   约翰·史密斯也长舒一口气。

   “詹姆斯,我们又跨越了一个重要的里程碑,有了高保真的量子态读出,‘量子之影’的性能将得到质的飞跃!”

   就在两人准备进行下一步测试时,一个新的问题又出现了。

   “老师,您看这个量子线路的衰减……”

   詹姆斯·哈恩皱着眉头,指着屏幕上的一个数据。

   “线路规模增加,量子态在传输过程中的衰减变得越来越严重,这可能会限制我们构建更大规模的量子系统……”

   约翰·史密斯仔细分析着数据,眉头紧锁。

   “这个问题确实棘手,量子态在传输过程中极其脆弱,很容易受到环境噪声的影响。

   我们需要找到一种更加稳健的量子线路设计,尽可能地减少衰减和失真……”

   师徒二人再次陷入了沉思。

   他们翻阅了大量的文献资料,与领域内的其他专家进行了深入的交流。

   终于,在一次头脑风暴中,约翰·史密斯提出了一个大胆的想法。

   “詹姆斯,我们可以借鉴拓扑量子计算的思路!”

   他在白板上画出一个复杂的电路图,解释道:“如果我们将量子信息编码到拓扑性质中,就可以得到天然的容错能力。

   即使在传输过程中出现了一定的噪声和扰动,只要拓扑性质不变,量子态就能得到保护!”

   詹姆斯·哈恩听了老师的解释,顿时茅塞顿开。

   “老师,您的这个想法太妙了!我们可以设计一种基于Majorana费米子的拓扑量子线路,利用其非阿贝尔任意子的特性,实现对量子态的强健保护……”

   两人立即开始了新一轮的理论探索和实验验证。

   他们设计了各种不同拓扑结构的量子线路,对其传输性能进行了深入的测试。

   渐渐地,一种全新的量子线路方案在实验中显现出优越的性能。

   “老师,您看这个测试结果!”

   詹姆斯·哈恩兴奋地指着屏幕。

   “采用拓扑量子线路后,量子态的传输保真度提高了两个数量级!即使在高噪声的环境中,衰减也得到了有效的抑制!”

   约翰·史密斯仔细查看着实验数据,脸上的笑容越来越灿烂。

   “太好了,詹姆斯!这个结果已经完全超出了我的预期!有了这个突破,我们就可以构建更大规模、更可靠的量子系统了!”

   师徒二人激动地拥抱在一起,为这个重大突破欢呼雀跃。

   这是“量子之影”项目的又一个里程碑。

   有了高相干性的量子比特、高保真的量子态读出、以及稳健的拓扑量子线路,“量子之影”系统的性能得到了全面的提升。

   它已经初具雏形,展现出了超越传统计算机的巨大潜力。

   “老师,我们是不是已经可以进行第一次全系统的测试了?”

   詹姆斯·哈恩满怀期待地问道。

   约翰·史密斯点点头。

   “是的,詹姆斯,现在,就让我们来见证‘量子之影’的第一次崛起吧!”

   实验室内,巨大的量子芯片在寒冷的罐中静静地等待着。

   他们深吸一口气,郑重地按下了启动按钮。

   刹那间,量子芯片苏醒了。

   无数的微光在芯片表面闪烁,汇聚成一条条奇幻的图案。

   这是量子力学的华尔兹,是比特之间精妙的共舞。

   “系统运行稳定,各项指标都在正常范围内!”

   詹姆斯·哈恩盯着屏幕,激动地报告着数据。

   “太好了!‘量子之影’的第一次亮相,已经超出了我们的预期!”

  

继续阅读:第五百三十九章 防御系统根本无法抵挡

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