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第84章 萨米尔的量子退相干解决方案

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广寒宫材料科学实验室的某个隔离间内,空气仿佛被冻结,又被某种来自微观世界的无形力量反复撕扯。这里听不到“方舟之心”能量核心的低沉嗡鸣,也感受不到脑域矩阵的意识湍流,只有维持着近乎绝对零度的低温系统发出细微如叹息的嘶声,以及监测设备上那些代表量子态脆弱平衡的、令人屏息的读数。萨米尔站在多层防护之后,透过观察窗,凝视着内部那个被复杂磁场和激光束禁锢的、肉眼无法看见的领域——那里正进行着一场对抗宇宙基本法则的战争:对抗量子退相干。

问题的根源,直指“方舟之心”的根基与未来。全功率运行的能量核心,其计算能力的上限,直接取决于其内部量子比特阵列能够维持叠加态的时间。然而,随着能量级别的飙升和计算任务的日益复杂,量子比特与外部环境(即使是高度屏蔽的环境)之间不可避免的相互作用导致的退相干效应,如同附骨之疽,严重制约着“方舟之心”的潜力,也威胁着其长期运行的稳定性。艾莉丝的深度链接、林海的复杂模型推演、乃至未来可能需要的对抗“静默之潮”的终极计算,都需要更持久、更稳定的量子相干性。

传统的思路——加强屏蔽、降低温度、优化操控脉冲——已经接近理论极限。萨米尔需要一种范式上的突破。他的目光,投向了月球本身,以及那些曾被忽视的、月球独特环境下的物理现象。

灵感来自于一次对月面特定区域静电吸附效应的分析报告。他发现,在月球永久阴影区采集的某些古老月壤颗粒,在极端低温和特定磁场环境下,表现出一种奇特的“量子记忆”效应——它们似乎能极其微弱地“记录”并维持外部量子态的扰动,时间远超理论预期。这并非一个强大的效应,却指出了一个可能的方向:是否存在某种天然或人工的材料结构,能够主动“安抚”周围时空的量子涨落,为脆弱的量子态创造一个局部的“宁静港湾”?

他将这个项目命名为“宁靖”,旨在构建一种能够主动抑制退相干的“量子缓冲层”。

实验的第一步是材料筛选与设计。他带领团队,利用月球丰富的稀土和过渡金属资源,结合从艾莉丝那里获得的、关于默斯代码中某些稳定结构模式的启发(经过严格脱敏处理),开始设计一系列具有复杂拓扑缺陷和电子能带结构的人工晶体。这些晶体的目标,不是完全隔绝环境(那是不可能的),而是让环境的涨落以一种可控的、非破坏性的方式与量子比特耦合,如同为汹涌的波浪修建消波堤,将其能量耗散或引导,而非直接冲击核心量子态。

制备过程极其艰难。需要在原子级别精确控制掺杂和晶格生长,失败率惊人。第一批一百个样品中,九十九个要么无法形成预定结构,要么其“缓冲”效果微乎其微,甚至反而加剧了退相干。

转机出现在他们将一种在月球极地水冰中发现的特殊同位素,作为掺杂剂引入晶体结构之后。新制备的样品(代号“宁靖-47”)在初步测试中,展现出了前所未有的特性。当将其作为衬底,放置于用于测试的少数量子比特下方时,监测设备显示,这些量子比特的退相干时间(t2)出现了统计学上显着的延长!

“初步效果确认!‘宁靖-47’衬底将测试量子比特的t2时间延长了15%!”助理的声音带着压抑不住的兴奋。

15%!这在地球上的同类研究中已是突破性进展。但萨米尔知道,这还远远不够。他们的目标是数倍,乃至数量级的提升。

真正的挑战在于放大和系统集成。将适用于几个量子比特的衬底技术,扩展到“方舟之心”那数以亿计的量子比特阵列,并确保其效果均匀、稳定,是另一个维度的难题。他们很快发现,在小型阵列中,衬底之间的微小差异、边界效应以及量子比特之间的交叉干扰,会严重削弱甚至抵消“宁靖”层的效果。

就在团队再次陷入僵局时,萨米尔收到了艾莉丝的一份非正式通讯。在交流彼此项目进展时,艾莉丝提及,在深度链接中感知到默斯的思维模式里,存在大量利用“非局域关联”来维持系统整体稳定性的迹象,其结构类似于某种……“分布式共识机制”。

“分布式共识……”萨米尔反复咀嚼着这个词。一个大胆的构想在他脑中形成:为什么不将“宁靖”层本身也设计成一个分布式的、具有内部关联的智能系统?让缓冲层不仅仅是被动地吸收或引导噪声,而是主动地协同调整,在整个量子比特阵列的尺度上,动态补偿退相干效应?

他立刻调整研究方向,尝试在“宁靖”材料中引入基于超导量子干涉仪(SqUId)原理的微型反馈回路。这些回路能够感知局部量子态的微小扰动,并通过材料内部预先设计的关联网络,触发其他区域的相应调整,如同一个拥有集体智慧的蚁群,共同维持巢穴的稳定。

设计和制造这样的“活性缓冲层”难度呈指数级上升。但这一次,效果是震撼性的。

当第一个小型集成测试模块(包含1024个量子比特及其下方的“活性宁靖衬底”)上线运行时,监测屏幕上的数据让整个实验室陷入了短暂的死寂。

代表退相干时间的曲线,没有像以往那样缓慢衰减,而是在一个极高的水平上维持了令人难以置信的稳定期,随后才以一个远比之前缓慢的速度开始下降。平均t2时间,相比无缓冲层的情况,提升了整整580%!

成功了!他们不仅找到了对抗退相干的方法,更是开创了一种全新的主动稳定范式!

萨米尔强压下心中的激动,立刻着手撰写报告,准备向陈锋和“方舟之心”管委会汇报这一突破性进展。他知道,这不仅仅意味着“方舟之心”计算能力的又一次飞跃,更可能为未来应对“静默之潮”所需的海量计算和复杂模拟,提供最关键的技术支撑。

然而,在他心底,一丝隐忧悄然浮现。这种“活性缓冲层”技术,其核心在于那个分布式的、具有内在关联的反馈网络。这个网络……是否会像艾莉丝面对的默斯一样,随着复杂度的提升,逐渐演化出某种难以预测的“行为”?它现在只是一个工具,但未来呢?

他摇了摇头,将这份疑虑暂时压下。当务之急,是将这项技术安全、可控地应用于“方舟之心”。他拿起数据板,走向指挥区。窗外,是永恒寂静的月面,而在实验室里,他刚刚为人类在对抗宇宙熵增的永恒战争中,赢得了一场至关重要的局部战役。量子退相干的壁垒,被凿开了一道裂缝,光芒从裂缝中透出,照亮了前路,也投下了新的、更加复杂的阴影。

…………

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