第193章 量子计算机(1/1)

首发：~第193章 量子计算机

大家收拾妥当，奋晴晴又让人将底下一层收拾妥当，作为众人的办公区域，30几层的研发大楼倒是不缺地方，反正是自己家的想怎么改就怎么改。

第二天，借助奋家研发总部的可利用设备，小三来到自己的办公区域，着手捣鼓起量子计算机与反物质计算机的结合事宜。

接通和罗老的视频通讯，小三问道：“老头子，前天的量子计算机技术和矿物都收到了吧？”

老头子：“收到了，收到了，当天下午次郎座右就赶了回来，运输舰队返程很顺利，小子你这次得到的好处不少啊，特别是那些稀土资源，够舰队使用一段时间了，另外量子计算机技术也是一项非常重要的技术，跟我们的反物质计算机相结合优缺互补，可以给舰队算力带来飞跃性发展。”

小三：“那是，我这里留有拷贝，今天我研究了一下，这量子计算机技术算法方面我们拥有更为领先的技术，关键就在于硬件制造上，哨岗星的量子计算机技术走的是硅基芯片结合超导体技术和纯净的超微钻石颗粒构成的光量子计算技术。”

传统的硅基芯片中负责运算的逻辑电路其实就是无数微小的开关电路，通过电路的开关实现电信号的通断，而稍岗星的光量子芯片则是在硅基芯片的基础上利用精密激光蚀刻机蚀刻出无数微小的坑洞，这些坑洞被称作量子穴，量子穴的尺寸在1纳米左右，一颗指甲盖大小的硅基芯片可以蚀刻出上千亿个量子穴，这种技术层次跟硅基芯片蚀刻晶体管的层次差不多，一颗普通的cpu在3nm的制造工艺下就拥有多达几百亿的晶体管，何况采用1nm工艺蚀刻的更加简单的量子穴呢。

巨量的量子穴分布在硅基芯片上，之间通过超导链接，超导体链接两个量子穴的目的并不是导通量子穴的通信，而是起监督纠错作用，也便是消除量子芯片的“退相干”效应，并且得到量子穴的运算结果，用于输出。

量子穴不是空穴，而是将精细打磨的钻石粉粒嵌入量子穴中，这样便可以容纳光子，为光子提供路径支持。

在量子运算中，量子的形态是叠加态，量子的路径有不确定性和随机性，比如一个经典芯片的电子，要从a点到达b点，需要走的路径有两条，a-c-d-b和a-e-f-b，电子从a点到达b点要么经过cd路径，要么经过ef路径，这是肯定的，电子没有其他路径可以走。

而在量子芯片中，要从a点到达b点，量子比特可以直接跳过ab两点之间的必经之路，直接从a点到达b点，而且如果现在去测量，量子比特到底是经过了哪条路径，会得到几种结果。

在cd路径测量可以发现量子比特，这说明量子比特经过了cd路径。

在ef路径也可以测得量子比特，这说明量子比特也经过了ef路径。

摘除cd和ef路径，量子比特也能从a点到达b点，这说明量子比特没有经过任何路径。

同时测量ef路径和cd路径，发现一个量子比特同时经过了两条路径。

这就是量子比特的特征，量子比特即走的cd路径又走的ef路径，同时又没有经过任何路径，但是这种测量会破坏量子比特的运算结果，这便是量子的退相干。

而要实现准确的量子计算，在计算过程中需要量子之间的相干性来完成量子运算，只有在结果输出的最后一步，对量子相干性进行退相干算法观测，得到需要的结果，量子穴之间的超导体便是起到退相干的作用。

简单的说便是，我们都知道月亮挂在天上并且在围绕地球做公转运动，我们抬头看月亮的时候便确定了月亮的位置就在那里，这便是退相干，而如果我们不去看月亮，则月亮有可能在那里也有可能不在那里，这便是量子态，又叫量子态波函数，月亮是成量子态波函数的形态随机的分部在宇宙的各个角落，只不过在地球公转轨道上的概率无限大，在其他地方的概率无限小而已。

量子比特也是这样一种方式的存在，现在在硅基芯片的量子穴中嵌入1nm的钻石粉粒后再对芯片进行封装，这个光量子芯片便做好了。

接下来便是运算的能源系统，光量子芯片能处理的数据就是光子，这需要对光量子芯片进行光子输入，这便需要一个强力的单光子发射装置，传统的白炽灯和led光源发射的是一束光子，激光光源发射的是单光子流，但是不能控制单光子发射。

发射单光子的发射装置采用氮化镓和氮化铝制造，单次发射光子时间可以做到百亿分之一秒的千亿分之一秒，发射速度可以达到兆兆赫兹，这样的发射端口对应光量子芯片上的每一个量子穴，然后光子发射器采用氧化铝封装，后面链接激光光源，整个芯片加能源系统功耗不超过5毫瓦，但发热量却是出奇的大，也只有氧化铝可以隔绝热量对发射器的损伤。

老头子点点头对小三道：“哨岗星对于量子计算机技术的研究其实已经非常成熟，我们可以拿来直接使用，而且跟反物质计算机的结合也不是很困难，主要是对芯片制造物质的反物质化，和对能源系统的改变以及能源发射系统的算法优化。”

对于能源系统改变就是将光子运算改为反物质光子运算，要发射单个反光子便需要反物质发射装置，和反物质反光子芯片。

对物质的反物质化理论上是非常简单的，我们宇宙中的基本粒子都是由带正电荷的原子核和围绕它运转的带负电荷的电子组成，只要将原子核的正电荷变为负电荷，电子的负电荷变为正电荷，反物质便制作出来。

理论上是这样的，但要实践就需要大量的实验和实验方法了，现在小三要做的就是这关键的一步。至于算法的优化，可以让孙海来完成并不断优化。算法便是光子发射前的编码，又叫量子比特编码，只有将光子编码发射后，量子芯片才能作出相应的量子运算，然后再在退相干下输出结果。