天女號的人工智能開啟運輸艙的艙門,運輸艙內的機器人打開固定設備的安全帶,各種機器設備啟動,緩緩離開運輸艙,進入月麵。
除了五台氦-3提取機器人,其他機器人全部朝熔漿隧洞進去。
這一次,數量不少,而且機器的體積也比神女號運輸過來的要大一圈,還有一個工具箱內,裝著幾個機器人的鑽頭,以便機器人自己更換。
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,裝有冷藏係統,裏麵還有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岩月壤後,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,製作出來的量子芯片設計圖。
製造量子計算機,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,包括超導係統、微納光子學係統、原子係統、離子係統和半導體量子點係統。
陳默選擇的研究方向是超導係統。
他目前有常溫超導材料,而且超導量子芯片係統的技術,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係,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,貓隻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製備,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。