所謂“量子編碼”因此也叫“量子糾錯碼”,而谷歌所謂的72個量子比特只是物理層面的,把每一個量子比特放在那兒可以放的更多,但如果不能進行邏輯運算放再多也沒什么卵用。
而在邏輯比特層面,谷歌搞的那個72個bit就相當于9個邏輯比特,因為需要每8個為一組涌來糾錯,每一組其實就只有1個邏輯比特了。
即便如此準確度也不能達到百分之百,因為只要用了“量子糾錯碼”就意味著谷歌研制的量子計算機沒有解決迪文森佐標準第四條,即:要有一種解決有效退相干的辦法。
而葉華現在打造的這臺量子計算機已然滿足迪文森佐五大標準,是一臺真正意義上的量子計算機,這64比特指的是能夠同時進行并行運算的量子比特,對應的則是谷歌的9個量子比特,而谷歌對應的72個bit,葉華這臺量子計算機則是128個bit。
ib公司公布的bit數量也很多,但實際上的邏輯bit大概只有6個左右。
谷歌用每8個一組來糾錯,準確度也就70~80左右,也就是邏輯門的保真度了,他必須要這么干,實際上糾錯組越多就越靠近正確答案,但永遠不能保證100準確,這是個硬傷,當下全世界的量子計算機研究機構,除了葉華解決了退相干這個硬傷,沒人能解決。
至于葉華研制的這臺量子計算機是用什么來做量子比特,當然是用量子的某個雙態系統了,就是用一個光子的兩個自由度來做兩個bit。
64個量子比特就是64個光子,也就是128個bit,并且他們相互糾纏,術語叫做ghz態,這是一種特殊的量子糾纏。
想要用多量子的ghz態其實是一件非常困難的時期,葉華用的64個光子,是用這些光子的動量、軌道角動量這兩個自由度完成了128個bit的ghz態制備和表征。
實際上許多歐美的物理學家認為用線性光學來做量子計算機的道路是走不通的,就是直接用光子的偏振、角動量、軌道角動量這些來做量子比特。
但潘建偉教授的團隊率先實現了用光子的偏振、動量和軌道角動量三個自由度完成了ghz態的制備和表征。
葉華直接完成了兩個自由度的ghz態的制備與表征。
至于為什么說難,難到走不通,是因為太難集成了,做個試驗需要一大堆設備來保證光子的相干性和壽命。
事實上也確實如此。
別墅地下庫里,葉華研制的這臺量子計算機的體格就極其龐大,其中耗費了很多的設備和資源,就是為了保證光量子的相干性和壽命問題。
光子是很脆弱的,單個光子碰到哪兒都能被吸收了,所以想要做成千上萬個bit并實現集成小型化,以現有的技術手段和材料幾乎是不可能的。
不能進行集成,也就意味著無法普及民用。
葉華其實有辦法來保護光子的相干性和壽命問題,那就是通過“場”來解決,不過他現在并沒有這么做,那會耗費他更多的時間和精力去搞新技術的突破,新材料的制備等等。
他并沒有忘記自己搞這個最初是干什么的,僅僅是為了模擬自身的基因陣列,獲得完整的基因圖譜而實施可控變異而已。
現在有一臺量子計算機能用了,就行了,以后的事情以后再說。
歐美人覺得不行,但是潘建偉教授就另辟蹊徑,光子多了不好集成,但是可以用一個光子的多個自由度來做量子比特啊,這就是潘建偉教授的厲害之處。
這并非是葉華最想搗鼓出來的,他只不過是再進一步。
這種方法確實可行,就是代價高了一些,但對于葉華來說,只要做到50~100個,能夠運算,造出一臺量子計算機就足夠了。
……</p>