第371章 全院震惊,你说已经攻克了?
第371章 全院震惊,你说已经攻克了?
「目前我们的祖冲之二号」超导量子计算机,量子比特数量达到62个,并与年中制备出51个超导量子比特簇态并演示变分量子算法。」
「在国际量子计算机领域,成为实现量子计算优越性的国家。」
潘湛明站在实验室控制台上,边向徐铭介绍超导量子计算机项目,边讲出眼下面对的困难。
「下一步。」
「我们准备推出,上百量子比特超导量子计算机。」
「不过眼下遇到了瓶颈,量子比特的相干时间始终被限制在几十微秒,两比特门保真度无法突破。」
徐铭认真听著潘湛明院长的话,对当前国产超导量子计算机有了更清晰认识。
对方口中的上百量子比特,指物理量子比特,也是国际上各量子实验室,想要达到的目标。但距离真正意义上的通用量子计算机,则还有著很长的路要走。
首先必须做到两件事:
拥有足够多的高质量物理量子比特,即学界上常提到的百万量子比特。
另外需通过量子纠错,从这些物理量子比特中编码出成百上千个逻辑量子比特,并且逻辑门的错误率要低于十的负十二次方。
而现在主流用的表面码,纠错冗余极高。
往往1个逻辑量子比特,就需要800到1000个物理量子比特。
所以要达到1000逻辑量子比特,就得把超导量子计算机量子比特目标,定在百万这个量级上面。
这也是很多量子计算机专家的终极目标。
就如同周老,他在超导材料上,付出大半辈子的精力和心血,正是为了有朝一日能看到常温超导材料。
然眼下国际上的主流量子计算机,都还在向三位数的量子比特努力。
距离理论上的百万量级,说成是天差地别,都丝毫不为过。
如果就这样,按照现在的速度进展下去,不知道还要多少年,真正的通用量子计算机,才能诞生出来。
好在常温超导材料已然问世。
正当徐铭在脑海中,快速过著这些信息时,只见站在潘湛明左后边的一位青年接话。
「按照目前的材料体系,铝基约瑟夫森结的相干时间天花板是一百微秒,每增加一个量子比特,串扰错误率就会呈非线性上升。」
「我们已经尝试了几十种工艺参数,从材料纯度到晶片布线,从滤波网络到屏蔽封装,能试的都试了,但那道红色的错误率曲线,始终像一堵高墙,横亘在物理世界与通用量子计算的梦想之间。」
「现在距离通用机,我们还差至少两个数量级。」
语气中夹杂著遗憾的声音,传进徐铭耳中,让他不由得抬眼看过去。
经过刚才楼下时的介绍,徐铭对眼前这位与自己年龄差不多大的身影,有著不小的印象。
对方名叫董弈,三十多岁便成为,量子创新研究院的教授研究员。
在超导量子计算机的研究上有很高天赋。
属于潘湛明院长团队中的核心人员。
「我们距离通用量子计算机是还很遥远,但只要不断提高各项数据,相信有生之年肯定能亲眼看到,通用超导量子计算机的诞生。」
「下一阶段的目标,放在上百量子比特上就行。」
潘湛明向后微微转过身,颇为郑重的对董弈讲起这些话。
前脚话音才刚落下,紧随其后又想到什么,忙升高语调多补充句。
「何况————」
「现在我们有了徐院士过来指导,肯定很快就能成功攻克「祖冲之三号」的瓶颈。」
话音刚落。
包括董弈在内的周围所有人,齐刷刷把目光牢牢盯著徐铭,眼神中不断闪烁出激动的神情。
是啊。
整个量子计算机领域,确实还在朝著三位数的量子比特冲击。
可那是因为,先前徐铭并未参与研发。
如今徐铭终于过来了,又岂会继续走老路。
要知道细数之前那么多课题项目,凡是徐铭主导或者参加的,还从来没出现过失败这种状况。
总在短时间便将之攻克。
若此种情况,能在量子创新研究院上演,那么眼下的面临的压力都不算什么。
任由海外方面,在量子计算机上不断采取行动。
随著徐铭基本掌握项目信息,这时他也不再继续保持沉默,稍微组织下语言便开口往下说。
「潘院长。」
「我认为祖冲之三号」不用急著推出,仅是三位数百的量子比特数量可不够,必须达到更高数据才行。」
「更高的数据?」潘湛明有些疑问。
闻言徐铭则缓缓伸出一根手指道:「起码要一千个量子比特。」
「四位数的物理量子比特?」潘湛明难以置信。
俗话说还没学会走路就想跑,把量子计算机的比特数据,从三位数直接抬高到四位数,怎么看都有种步子太大的感觉。
尽管他相信徐铭的实力和天赋,可在超导量子计算机上面,想一口吃个胖子绝对不可能。
于是他微皱了下眉头询问道:「这个目标是不是有点太高了?」
旁边的董弈虽没接话,眼神中却流露出期待。
他很想知道,徐院士的这份底气,究竟来源自哪。
徐铭望著面前的潘湛明,在对方略显忧虑的眼神注视之下,嘴角微微上扬挂出一抹淡淡笑容,接著再次伸出那根手指的同时摇了摇头。
「我说的是一千个逻辑量子比特。」
如此斩钉截铁的一句话,但在这里传开后,效果却丝毫不亚于颗炸弹。
顿时让现场所有人脸上表情一僵。
潘湛明更是下意识瞪大了眼睛,愣是一时间说不出话来。
刚才他只是觉得,徐铭口中的一千物理量子比特迈的步子大,哪怕有著世界公认的实力和天赋,要达到也不是件容易的事情。
可现在他听到了什么。
原来竟然是一千个逻辑量子比特。
要知道按照主流超导纠错标准,想实现上千个逻辑量子比特,就必须让计算机的物理量子比特,达到理论上的百万量级。
这已然是通用量子计算机的水平。
无论怎么看,都距离现在的人类文明,太过遥远。
至于不远处的董弈和其他人,则整个人早已经懵逼愣在当场。
过了好一会儿,才算回过神来,纷纷忍不住自顾自的小声议论,对这个目标表示非常的不理解。
「让「祖冲之三号」达到一千个逻辑量子比特,这根本是不可能做到的事。」
「百万量子比特,开什么玩笑。」
「未来二十年时间内,都达不到这个数据。」
「是不是徐院理解错了,他说的是物理量子比特?」
「哪怕是再天才,也不可能一步迈到终点,这是科研不是玩游戏。」
徐铭把大家的质疑听进耳中,但他没有任何在意。
没办法。
谁让眼下众人,还暂时不知道,燕京已然成功攻克了常温超导材料。
思维仍被禁的情况下,难免有局限性。
因此他也并未立刻开口解释,反倒是目光直勾勾的盯著潘湛明,然后主动抛出一个新的问题。
「潘院长,你对我的这个目标没有信心吗?」
「这不是有没有信心的问题,想实现上千个逻辑量子比特,需要物理量子比特达到百万级,而现在全球都尚停留在上百个左右的阶段。」
「两组数字中间的悬殊比实在太大了。」
此刻潘湛明也有些哭笑不得,如果说上午,他还对徐铭的到来激动不已。
认为会对他们量子创新研究院带来巨大帮助。
那么此时此刻,念头却显得有些犹豫。
心想难道徐铭在其他项目中,也都像现在这样语出惊人吗?
这些疑问快速在脑海里过了一遍,接著深吸一口气沉声对徐铭讲道:「徐院。」
「可以这样说,要是把一千个逻辑量子比特,作为祖冲之三号量子计算机的数据标准,那么或许十几二十年内,祖冲之三号都不可能顺利推出。」
「国际海外方面,也会认为我们,已经放弃了对量子计算机的研究。」
「祖冲之三号的数据标准可以提高,但应该在合理的范围内。」
「谁说一千个逻辑量子比特,就必须要达到上百度物理量子比特。」徐铭直接跟在潘湛明后边接话。
潘湛明略显迟疑道:「你的意思是说————」
「只要找到更适合的材料,以及研究出更先进的纠错算法,或许极限能够做到1个逻辑比特,仅需8到10个物理比特构建。」
「也就是一万个物理量子比特。」
徐铭在这个问题上没有什么迟疑,当即讲出了自己的观点。
现场大家听完这番话,则陷入短暂沉默。
作为量子创新研究院的核心团队,无不例外都在量子计算领域深耕多年。
自然清楚徐铭的提议的可行性。
只不过困难程度爆表,存在诸多现实问题,且根本无法改变。
最终消化了有小半分钟,潘湛明回过神来,再次接过话茬附和上一句。
「你说的不错,从材料和纠错算法上入手,确实能在有限的物理量子比特上,编码出数量更多的逻辑量子比特,但无论材料还是纠错算法,想要达到质变都实在太过困难。」
「远不如增加物理量子比特更容易达成。」
把潘湛明的话悉数听完,徐铭依旧扬著嘴角,浮现出淡淡的笑容。
然后一脸郑重的讲出一个消息。
「那如果我告诉你们,这项材料我已经找到了呢。」
以常温超导材料的特性,不用极低温制冷,保证了比特环境的稳定。
退相干时间有望暴涨几十甚至几百倍。
出错概率暴跌。
另外电路发热极低,噪声也极低,单比特保真度估计能直接拉到99.99%。
加上晶片布线,和集成密度大幅提升,比特之间的干扰会更小,粗略估计能砍掉百分之九十以上的冗余。
至于纠错算法方面,则正是他最擅长的,实现优化相信也不成问题。
如此情况下,编码出更多的逻辑量子比特,是完全有可能的。
而包括潘湛明在内的十几位团队成员,已经快不知道这是第几次,被徐铭讲出的话给直接惊讶到。
任谁都没有想到,徐铭居然找到了,可以代替现有材料体系的新材料。
并且从徐铭话里的意思看,似乎表现更好。
若情况属实的话,先不说能不能研发出,真正的通用量子计算机,但绝对可以领先世界,先一步来实现所谓的量子霸权。
于是潘湛明想都没想,完全是下意识追问。
「徐院,你说的真的————什么样材料?」
「目前这项材料,列为国家最高级战略资源,在我正式把消息告诉你们之前,需要先签署相应的保密文件才行。」徐铭未卖关子如实说明情况。
他的做法没有任何问题。
虽然超导量子计算机项目,同样是国家重点工程。
但潘湛明等人,却并未参与超导材料项目,属于不被告知的人群。
所以在把SC—57常温超导材料,作用在超导量子计算机上之前,需所有项目人员都要签署保密协议。
大家都参与过,不知多少大大小小的项目,当然明白这里面的相关科研规定。
因此对于徐铭的话并无异议。
相反看到这项新材料,竟然如此严肃,好奇心也不由得被勾了出来。
现在特别想知道,究竟是什么样的新材料,能让徐铭敢说出,上千个逻辑量子比特这种话。
思维运转至此,大家直接争先恐后起来。
纷纷要求立刻签署保密协议。
「没问题,我现在就让人准备,签完开个会说。」
徐铭听到潘湛明的话,看著对方前后态度,如此迅速的改变,心里面也不由得笑了出来。明明之前还让他今天先回房间休息,这会儿却又急著开会了,不过他嘴上还是立刻点了点头满口应下。
「行。」
接下来的时间,就显得很正常。
大概用了大半个小时,包括潘湛明在内,众人终于完成了相关的流程。
并在签署姓名后一起来到隔壁研讨室。
「徐院。」
「现在可以跟我们,讲一下你口中的新材料了吧?」
室内办公桌旁,待大家坐下,潘湛明便立刻打开话匣子向徐铭主动说起正事。
尽管语气还比较平缓,可表现出的神情,就差把迫不及待四个字写在脸上。
旁边的董弈等人虽没开口,情况也都差不多。
到了这个时候,徐铭也就没啥隐瞒的,当即起身走到前方屏幕前。
在设备上传输了一些资料后,终于正式向大家宣告那个足以令世界疯狂的好消息。
「就在三天前,由我和周承允老院士,负责的超导材料研究项目取得巨大突破。」
「科学院和工程院通过结题申请报告。」
「我记得年初的时候,科学院工程院确实在超导材料上有大动作,没想到是徐院你和周老负责的。」潘湛明听到后开口接了句,还不知道这件事意味著什么。
徐铭对此微微点头示意,下秒未作停顿,又继续开口往下讲。
「我们成功攻克了常温超导材料。
,伴随著这句话抛出,宽敞明亮的研讨室内,瞬间陷入死一般的寂静。
所有人都怔在了座位上。
表情僵在脸上。
只剩下嘴唇微微蠕动,难以置信的低喃著,从徐铭口中讲出的爆炸性消息。
「常温超导材料————是常温超导材料?」
「徐院说攻克了常温超导材料,这是真的吗?」
「嘶~」
「常温超导材料真的存在————」
「如果真的是常温超导材料,那么研发出通用量子计算机就有希望了。
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「是了,怪不得徐院那么有信心。
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潘湛明同样深吸一口气,他快速调整了自己此刻的激动情绪,然后目光牢牢盯著徐铭,再次重复向其确认了一下事实。
「徐院,你说的常温超导材料,真的已经攻克?」
把现场所有人的表现看在眼里,徐铭半点都不觉得奇怪。
那可是常温超导材料。
全世界国家都想得到的材料之王,足以让人类疯狂的东西。
要是潘湛明和董弈他们一脸平静的话,那才是真正的奇怪。
「没错。」
徐铭点头给出肯定回答,下秒更是调出,关于常温超导材料SC—57的实验测试数据。
「大家请看这里,我们研发出的SC—57样品,超导临界温度300k,也就是27度。」
「同时斯纳效应完美。」
「临界电流密度Jc超过106A/cm2。」
「并且结构分析显示,杂相完全消失,超导相纯度接近百分之百。」
每念出一组数据,都让研讨室内其他人,心头巨震满脸振奋。
研究了超导量子计算机这么长时间,他们比谁都清楚常温超导材料意味什么,尤其想到先前徐铭提到的一千个逻辑量子比特,都觉得不再是问题,毕竟连常温超导都被攻克,量子计算机也同样能够实现。
「所以我的建议时,彻底放弃祖冲之二号,利用常温超导材料,制备全新祖冲之三号超导量子计算机。」
当徐铭的这句话再次响起,潘湛明等人纷纷主动站起身来。
「我同意。」
在经过大约两分钟的热烈鼓掌后,最终以全票结果通过这项提议。
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