我只想當(dāng)一個(gè)安靜的學(xué)霸 363章 量子計(jì)算機(jī)的驗(yàn)證

沈奇給了吳主任團(tuán)隊(duì)四天的休息時(shí)間，也是給自己一些緩沖時(shí)間。

《霍奇猜想拓?fù)鋵W(xué)方法》這個(gè)版塊是沈奇起的頭，吳主任當(dāng)初一拍即合，咱們中心跟著沈教授干大事！

三大版塊中最具創(chuàng)造性的是沈奇主抓的代數(shù)幾何版塊，最復(fù)雜的是吳主任負(fù)責(zé)的拓?fù)鋵W(xué)版塊。

本來就很復(fù)雜，現(xiàn)在被吳主任越研究越復(fù)雜，沈奇當(dāng)場給不出解答，所以建議放假四天。

這四天中沈奇和盤院士秘密見了一面，解答盤院士的困惑。

這棟大樓四處安裝攝像頭，24小時(shí)無死角監(jiān)控，屬于保密性質(zhì)最高的科研機(jī)構(gòu)。

“所以通過這些生成函數(shù)導(dǎo)入素?cái)?shù)載體，從而連接量子混沌系統(tǒng)，黎曼定理的基礎(chǔ)性質(zhì)保證了量子密鑰的絕對(duì)安全……理論上貌似無懈可擊，但是沈教授，你的深?yuàn)W理論和自創(chuàng)的方程組，我們的QPU計(jì)算了兩個(gè)月也沒個(gè)結(jié)果啊！”幾個(gè)月不見，盤院士的白發(fā)添了不少。

Q即Quantum（量子），QPU是量子處理器，一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)中最核心的硬件。

“是不是實(shí)驗(yàn)過程中出了偏差？”沈奇皺了皺眉頭，關(guān)于理論方面他已解釋的很清楚，問題是盤院士的量子計(jì)算機(jī)不買賬。

無法被實(shí)驗(yàn)證明的理論，是不能投入大規(guī)模應(yīng)用的。

盤院士非常著急，他知道全世界研究這個(gè)領(lǐng)域的頂尖團(tuán)隊(duì)不止他一家，至少美國柯朗研究所也在干著類似的事情。

“跟我來。”盤院士拽著沈奇手，強(qiáng)行拉著沈奇跟他走。

“去哪？”沈奇問到。

“實(shí)驗(yàn)室?！北P院士拉著沈奇七拐八彎，來到一扇金屬門之前。

盤院士取下眼鏡刷瞳孔，金屬門滑移打開，沈奇終于見到并進(jìn)入了傳說中的中國量子計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室。

工作人員拿來兩件干凈的白大褂，盤院士、沈奇一人一件披上，這是科研人員的戰(zhàn)衣，他們?cè)诹硪粭l戰(zhàn)線上為國征戰(zhàn)。

沈奇原以為屢創(chuàng)世界紀(jì)錄、刷出18個(gè)量子比特糾纏的盤字號(hào)量子計(jì)算機(jī)，是一部帶有科幻色彩的酷炫機(jī)器。

這臺(tái)量子計(jì)算機(jī)就在沈奇眼前，酷倒是很酷，就是有點(diǎn)亂。

盤院士團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的中國量子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)外殼高度超過4米，有三米多寬。

硬件包括復(fù)雜的低溫制冷系統(tǒng)、防護(hù)罩、I/O系統(tǒng)，兩只手指那么粗的纜線在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)縱橫交錯(cuò)，沈奇差點(diǎn)被纜線絆倒。

纜線中的大部分連接到制冷系統(tǒng)，閉式循環(huán)冰箱中的液氮24小時(shí)維持零下273.135攝氏度的低溫。

這么多復(fù)雜的硬件只為支持小拇指蓋般大小的QPU，由容納著若干鈮制微型環(huán)晶格組成的量子處理器脆弱而敏感，它只能在絕對(duì)零度附近的溫度中正常運(yùn)行，以屏蔽磁場、隔離震動(dòng)等外部因素的干擾。

量子密碼的實(shí)現(xiàn)依賴于量子基礎(chǔ)物理，也就是說量子密碼只能運(yùn)用于以量子物理為基礎(chǔ)的應(yīng)用場景中。

經(jīng)過科學(xué)家多年的努力，量子計(jì)算機(jī)由概念發(fā)展為實(shí)物。

擁有一臺(tái)真正意義上量子計(jì)算機(jī)的國家并不多，美、中、日、德、加，就這么幾個(gè)國家，加拿大的GDP排名世界第十，另外四個(gè)國家是世界前四。

“我這挺亂的?！北P院士不好意思的說到。

“確實(shí)，比我在普林斯頓的辦公室亂多了?！鄙蚱嫘Φ?，完事補(bǔ)充一句：“但你這里隨便帶出去一個(gè)小零件，其價(jià)格都能買下我辦公室里的所有實(shí)驗(yàn)設(shè)備?！?p/> “言歸正傳，我們開始吧，沈奇?！北P院士和工作人員檢查一起檢查量子計(jì)算機(jī)的軟件硬件，確認(rèn)無誤后實(shí)驗(yàn)開始。

主屏幕上刷出大量數(shù)據(jù)，它們不停的翻滾，量子力學(xué)認(rèn)為，微觀物體可以處于一種“似是而非”的狀態(tài)，即一個(gè)原子可以同時(shí)處于兩種狀態(tài)。

與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)使用0或者1的比特來存儲(chǔ)信息不同，量子比特存儲(chǔ)的信息可能是0，可能是1，也有可能既是0也是1。

量子密鑰按某種規(guī)律開始分配，這個(gè)過程依靠量子比特的傳輸來實(shí)現(xiàn)。

光量子源源不斷產(chǎn)生，它們?cè)赒PU的調(diào)度下遵循海森堡測不準(zhǔn)原理，在進(jìn)行測量時(shí)，對(duì)其中一組量的精確測量必然導(dǎo)致另一組量的完全不確定。

“Alice一切正常！”

“Bob一切正常！”

工作人員操作機(jī)器的同時(shí)嚴(yán)密監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)變化，他們反復(fù)喊著兩個(gè)人的名字，Alice和Bob。

你可以理解為Alice是位小蘿莉，Bob是她的小伙伴，兩位虛擬人物僅存在于量子通信實(shí)驗(yàn)中。

在8192個(gè)量子比特和15000個(gè)耦合器構(gòu)建的虛擬樂園中，Alice和Bob做起了量子游戲：

Alice以線偏振和圓偏振光子的4個(gè)偏振方向?yàn)榛A(chǔ)產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)量子比特串。

Alice通過量子傳輸信道將量子比特串S發(fā)送給Bob。

Bob隨機(jī)選擇線偏振光子和圓偏振光子作為測量基序列測量他所接收到的光子。

Bob通過經(jīng)典信道通知Alice他所選定的測量基序列。

Alice和Bob將量子態(tài)編碼成二進(jìn)制比特。

一直到這里，Alice和Bob都是按BB84協(xié)議進(jìn)行量子間的游戲。

QPU飛速穿越時(shí)空，它步伐輕松的帶領(lǐng)Alice和Bob來到90年代，在EPR協(xié)議下，Alice和Bob繼續(xù)愉快的玩耍。

工作人員：“Alice沒有問題！”

工作人員：“Bob沒有問題！”

盤院士如果帶著它的量子計(jì)算機(jī)穿越到90年代，那他幾乎是無敵的。

然而現(xiàn)在是21世紀(jì)，老一套已經(jīng)過時(shí)了。

QPU拖拽Alice和Bob，步履蹣跚的進(jìn)入21世紀(jì)。

在21世紀(jì)，盤院士不相信任何外國團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立的理論，他只相信自己的團(tuán)隊(duì)。

但問題是，盤院士的團(tuán)隊(duì)給不出理論上完美的新方案，他們不是理論學(xué)家，他們是一群頂尖的應(yīng)用學(xué)家。

所以盤院士邀請(qǐng)中國基礎(chǔ)理論大師沈奇幫他解決問題。

21世紀(jì)的量子密碼界群雄割據(jù)，這是沒有硝煙的戰(zhàn)場。

深受盤院士信任的沈奇，他給出的理論方案被輸入量子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

沈奇燒腦好幾個(gè)月獨(dú)創(chuàng)的厄米特多項(xiàng)式的新微分表達(dá)隆重登場。

基于算符厄米特多項(xiàng)式的正規(guī)乘積形式，瞬間生成數(shù)萬組新的生成函數(shù)。

之前從沒有人見過這數(shù)萬組新的生成函數(shù)，包括沈奇在內(nèi)。

沈奇眼睛瞪的老大死死盯著住屏幕，他給出的是一條理論原則，量子計(jì)算機(jī)在他的理論基礎(chǔ)上計(jì)算出所有可能性。

QPU刷新數(shù)據(jù)的速度越來越慢，Alice和Bob變的老態(tài)龍鐘，他倆再也不能像孩提時(shí)代那般活蹦亂跳。

“Alice罷工！”

“Bob罷工！”

“QPU不太穩(wěn)定了，盤院士！”

工作人員喊了起來。

“開啟備用液氮制冷系統(tǒng)！”盤院士當(dāng)機(jī)立斷做出指揮。

備用液氮制冷系統(tǒng)投入使用，在雙制冷系統(tǒng)的保駕護(hù)航之下，脆弱敏感的QPU終于恢復(fù)常態(tài)。

實(shí)驗(yàn)室的全部機(jī)器滿負(fù)荷運(yùn)行，面積占整棟科研大樓3的實(shí)驗(yàn)室，消耗了全樓90以上的用電量。

“Alice和Bob每次進(jìn)入這個(gè)環(huán)節(jié)，總會(huì)出現(xiàn)問題?！北P院士對(duì)沈奇說到。

“運(yùn)算量太大了，重點(diǎn)是Alice和Bob對(duì)于我的運(yùn)算邏輯，貌似有點(diǎn)不適。”沈奇凝眉沉思，他想幫助Alice和Bob邁出關(guān)鍵的一步。

盤院士無奈的說到：“看來電腦超越人腦在短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)，至少我的QPU難以駕馭沈奇你的理論，它快被你玩壞了?！?p/>