“這塊量子芯片的量子比特(qubit)數量能夠達到多少?”
量子比特(qubit),是量子計算的基本信息單元。
它利用量子力學的疊加和糾纏特性,實現遠超經典比特的計算能力。
如果是放到傳統的硅基與碳基芯片中,量子比特的性質類似于晶體管。
如果簡單的理解的話,你甚至可以將一個量子比特直接看做一枚集體管。
只不過相對比傳統芯片的晶體管只能處于0或1中的一種狀態來說,量子比特:可同時處于0和1的疊加態。
它像一枚旋轉的硬幣,在測量前同時具有“正面”和“反面”的可能性,亦或者也可以看成薛定諤那只半死不活的貓。
而量子比特的數量,也決定了量子芯片的性能,這也是徐川最關心的。
聽到這個問題,耿景龍咧嘴笑道:“您手中的一號實驗產品目前集成了125個量子比特,這是第一代。”
“而我們已經在生產第二代實驗產品了,目標是集成255個量子比特的芯片!”
微微停頓了一下,他的目光落在徐川手中的量子芯片上,繼續說道。
“但重點并不是量子比特的數量,而是它的穩定!”
“相對比主流的超導量子芯片和光量子芯片,咱們的拓撲量子芯片的穩定性可謂是跨時代的產物!”
“傳統的量子芯片極其容易受到外界的干擾,別說是什么像硅基芯片一樣安裝在電腦計算機上使用了,就是說句話都會打破里面的‘量子比特糾纏態’導致坍塌。”
“但咱們研發制備出來的這塊拓撲量子芯片卻完全不同,它已經能夠滿足正常環境的使用條件了!”
“這意味著量子計算機的商業化時代!”
“很快就要從我們手中誕生了!”
實驗室中,耿景龍一臉興奮的表情,滿是激動和亢奮。
站在對面,手中捏著這塊拓撲量子芯片的徐川臉上同樣帶著一絲興奮的笑容。
是的!
正如耿景龍所說的,相對比量子比特的數量,他手中這塊拓撲量子芯片的穩定性,才是商業化進程中最關鍵也是最基礎的東西。
量子芯片的核心便是能夠進行量子信息處理的量子比特。
一個單量子比特邏輯門操控和一個兩量子比特受控非門可以組合任意一個普適量子邏輯門操控,而實現普適量子邏輯門操控是實現量子信息處理過程的最關鍵技術。
但量子比特的穩定性之前就提到過了,它的穩定性極差,極其容易受到外界的干擾。
別說是像傳統的硅基芯片與碳基芯片一樣家用了,就是你單獨給它準備一個地下室用來存放,它都嬌弱到會因為你用的墻壁水泥有微弱的輻射而坍塌死機。
更別提像現在這樣拿在手中了。
對于量子芯片中的‘量子比特糾纏態’來說,人體是個巨大無比的輻射源,光是接觸就能夠讓其穩定性坍縮。
事實上,對于極度敏感的量子芯片來說,就算是你為它準備一個無比安靜的地下室,建筑材料也全都用無輻射或者很少輻射的材料,目前市面上的所有量子芯片中‘量子比特糾纏態’都撐不過三秒。
是的,無論是米國谷歌研發的鳳凰超導量子計算機,還是華國華科院的九章光量子計算機,其核心的的量子芯片‘量子比特糾纏態’存在時間都才僅僅突破秒級而已。
或許有人會問,量子比特糾纏態,也就是量子比特退相干時間那么短,量子計算機還有用嗎?
這里就需要了解一下量子計算機的計算原理了。
簡單的來說,退相干時間指的是量子比特保持其量子態的時間,超過這個時間,量子比特就會因為環境干擾而失去量子信息,導致計算錯誤。
如果退相干時間很短,量子計算機在進行復雜計算時可能會頻繁出錯,這顯然是個大問題。
就比如在早期的時候,量子退相干時間只有納秒級,那么它通常只能完成納秒級的步驟數運算。