646章：量子退相干

将收集好氦-3，存入距离熔浆隧洞不远的存储舱内。

    天女号这里听不到任何声音，死一般的幽静。

    “请注意，运输舱开启。”

    天女号的人工智能开启运输舱的舱门，运输舱内的机器人打开固定设备的安全带，各种机器设备启动，缓缓离开运输舱，进入月面。

    除了五台氦-3提取机器人，其他机器人全部朝熔浆隧洞进去。

    这一次，数量不少，而且机器的体积也比神女号运输过来的要大一圈，还有一个工具箱内，装着几个机器人的钻头，以便机器人自己更换。

    一台运输机器人，载着氦-3采集舱，到达熔浆隧洞旁边的预定位置放下，又将已经集满的采集舱带上，回到天女号内。

    一吨重的采集舱里，装有冷藏系统，里面还有100公斤的氦-3，这是氦-3提取机器人采集的，回到地球，将作为受控核聚变的燃料使用。

    “地球，这里是天女号，所有任务完成，请求返航。”

    所有机器人投放完毕，氦-3的采集舱回收完毕，几台机器人装载一些月岩月壤后，天女号的人工智能发出请求信号。

    “允许返航。”

    1号楼的实验室内，墨女接收到信号后，通过指令。

    “默哥，天女号返航了。”

    “嗯。”

    正在实验台前的陈默应了一声，认真看着眼前的量子芯片设计图。

    这是墨女根据他的想法，制作出来的量子芯片设计图。

    制造量子计算机，量子芯片的重要程度不言而喻。

    量子芯片需要将量子线路集成到基片内，来承载量子信息处理。量子芯片的道路有很多种，包括超导系统、微纳光子学系统、原子系统、离子系统和半导体量子点系统。

    陈默选择的研究方向是超导系统。

    他目前有常温超导材料，而且超导量子芯片系统的技术，实现起来难度相对较低。

    在量子芯片研究上，陈默有科技图书馆内得到的几种技术方案，结合现实中的一些理论，择优而取，希望能研发更加高效的量子芯片。

    目前研究的难点，是延长量子比特的退相干时间。

    量子相干性是指量子之间的特殊联系，利用它可从一个或多个量子状态推出其他量子态。

    若一串量子彼此相干，可将这串量子比特当成一个‘命运共同体’，对其中一比特进行处理，就会影响其他比特的运行状态，量子计算机能高效运行，就是基于量子这种特性。

    退相干就是波函数坍塌现象，量子力学的基本数学特征之一。

    简单解释是原本存在0到1多种状态的连续性概率幅，在‘观测’的瞬间，突变为0或者1的某个特定函数点。

    形象一点解释，就是薛定谔的猫实验里，当薛定谔没打开箱子去‘观测’猫时，猫只以一定的概率活在盒子里，处于不生不死、即生又死的叠加态，而当薛定谔打开箱子‘观测’时，猫原来不确定生死的存在性在‘观测’的瞬间突变为现实，生或死，即0或1，其中一种。

    量子计算机的运算时间，受量子退相干的影响。

    量子比特之间的相干性很难长时间维持，一旦遇到外界实体观测，量子比特就会失去相干性。

    在计算机内，量子比特会与外部环境发生作用而发生退相干。量子从相干态到失去相干态过程的这段时间，为退相干时间，如果退相干时间不够长，量子计算机就无法计算。

    增加退相干时间是量子芯片技术的难点，也是陈默现在正在研究解决的问题之一。

    除了延长量子比特退相干时间、实现自旋量子比特的制备，测量和操控，也是陈默现在研究的课题。

    陈默从科技图书馆内得到的技术理论中，超导量子干涉，是现有他能用于操控微观量子态最好的理论技术。

    此外，还有操控精度上，需要突破容错量子阈值，量子芯片才有可能成功。

    为保证可拓展量子计算有效进行，逻辑操作的错误发生率不能超过10量级，为了实现这种容错率，陈默选择用拓扑量子纠错作为研究方向。

    利用量子态的拓扑性质，用于量子纠错过程。

    科技图书馆种得到的量子资料上，有记载这种理论，现实科学中也有类似的拓扑量子纠错理论，这是现有技术可以实现的最高容错率量子计算方案。

    “去一趟实验室。”

    陈默从平台上站起来，让墨女存储好量子芯片设计的资料，朝量子实验室过去。现在不确定方法可不可行，他需要用实验来验证自己的想法和思路。