第371章 全院震驚,你說已經攻克了?

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  第371章 全院震驚,你說已經攻克了?

  「目前我們的祖沖之二號」超導量子計算機,量子比特數量達到62個,並與年中製備出51個超導量子比特簇態並演示變分量子算法。」

  「在國際量子計算機領域,成為實現量子計算優越性的國家。」

  潘湛明站在實驗室控制台上,邊向徐銘介紹超導量子計算機項目,邊講出眼下面對的困難。

  「下一步。」

  「我們準備推出,上百量子比特超導量子計算機。」

  「不過眼下遇到了瓶頸,量子比特的相干時間始終被限制在幾十微秒,兩比特門保真度無法突破。」

  徐銘認真聽著潘湛明院長的話,對當前國產超導量子計算機有了更清晰認識。

  對方口中的上百量子比特,指物理量子比特,也是國際上各量子實驗室,想要達到的目標。但距離真正意義上的通用量子計算機,則還有著很長的路要走。

  首先必須做到兩件事:

  擁有足夠多的高質量物理量子比特,即學界上常提到的百萬量子比特。

  另外需通過量子糾錯,從這些物理量子比特中編碼出成百上千個邏輯量子比特,並且邏輯門的錯誤率要低於十的負十二次方。

  而現在主流用的表面碼,糾錯冗餘極高。

  往往1個邏輯量子比特,就需要800到1000個物理量子比特。

  所以要達到1000邏輯量子比特,就得把超導量子計算機量子比特目標,定在百萬這個量級上面。

  這也是很多量子計算機專家的終極目標。

  就如同周老,他在超導材料上,付出大半輩子的精力和心血,正是為了有朝一日能看到常溫超導材料。

  然眼下國際上的主流量子計算機,都還在向三位數的量子比特努力。

  距離理論上的百萬量級,說成是天差地別,都絲毫不為過。

  如果就這樣,按照現在的速度進展下去,不知道還要多少年,真正的通用量子計算機,才能誕生出來。

  好在常溫超導材料已然問世。

  正當徐銘在腦海中,快速過著這些信息時,只見站在潘湛明左後邊的一位青年接話。

  「按照目前的材料體系,鋁基約瑟夫森結的相干時間天花板是一百微秒,每增加一個量子比特,串擾錯誤率就會呈非線性上升。」

  「我們已經嘗試了幾十種工藝參數,從材料純度到晶片布線,從濾波網絡到屏蔽封裝,能試的都試了,但那道紅色的錯誤率曲線,始終像一堵高牆,橫亘在物理世界與通用量子計算的夢想之間。」

  「現在距離通用機,我們還差至少兩個數量級。」

  語氣中夾雜著遺憾的聲音,傳進徐銘耳中,讓他不由得抬眼看過去。

  經過剛才樓下時的介紹,徐銘對眼前這位與自己年齡差不多大的身影,有著不小的印象。

  對方名叫董弈,三十多歲便成為,量子創新研究院的教授研究員。

  在超導量子計算機的研究上有很高天賦。

  屬於潘湛明院長團隊中的核心人員。

  「我們距離通用量子計算機是還很遙遠,但只要不斷提高各項數據,相信有生之年肯定能親眼看到,通用超導量子計算機的誕生。」

  「下一階段的目標,放在上百量子比特上就行。」

  潘湛明向後微微轉過身,頗為鄭重的對董弈講起這些話。

  前腳話音才剛落下,緊隨其後又想到什麼,忙升高語調多補充句。

  「何況————」

  「現在我們有了徐院士過來指導,肯定很快就能成功攻克「祖沖之三號」的瓶頸。」

  話音剛落。

  包括董弈在內的周圍所有人,齊刷刷把目光牢牢盯著徐銘,眼神中不斷閃爍出激動的神情。

  是啊。

  整個量子計算機領域,確實還在朝著三位數的量子比特衝擊。

  可那是因為,先前徐銘並未參與研發。

  如今徐銘終於過來了,又豈會繼續走老路。

  要知道細數之前那麼多課題項目,凡是徐銘主導或者參加的,還從來沒出現過失敗這種狀況。


  總在短時間便將之攻克。

  若此種情況,能在量子創新研究院上演,那麼眼下的面臨的壓力都不算什麼。

  任由海外方面,在量子計算機上不斷採取行動。

  隨著徐銘基本掌握項目信息,這時他也不再繼續保持沉默,稍微組織下語言便開口往下說。

  「潘院長。」

  「我認為祖沖之三號」不用急著推出,僅是三位數百的量子比特數量可不夠,必須達到更高數據才行。」

  「更高的數據?」潘湛明有些疑問。

  聞言徐銘則緩緩伸出一根手指道:「起碼要一千個量子比特。」

  「四位數的物理量子比特?」潘湛明難以置信。

  俗話說還沒學會走路就想跑,把量子計算機的比特數據,從三位數直接抬高到四位數,怎麼看都有種步子太大的感覺。

  儘管他相信徐銘的實力和天賦,可在超導量子計算機上面,想一口吃個胖子絕對不可能。

  於是他微皺了下眉頭詢問道:「這個目標是不是有點太高了?」

  旁邊的董弈雖沒接話,眼神中卻流露出期待。

  他很想知道,徐院士的這份底氣,究竟來源自哪。

  徐銘望著面前的潘湛明,在對方略顯憂慮的眼神注視之下,嘴角微微上揚掛出一抹淡淡笑容,接著再次伸出那根手指的同時搖了搖頭。

  「我說的是一千個邏輯量子比特。」

  如此斬釘截鐵的一句話,但在這裡傳開後,效果卻絲毫不亞於顆炸彈。

  頓時讓現場所有人臉上表情一僵。

  潘湛明更是下意識瞪大了眼睛,愣是一時間說不出話來。

  剛才他只是覺得,徐銘口中的一千物理量子比特邁的步子大,哪怕有著世界公認的實力和天賦,要達到也不是件容易的事情。

  可現在他聽到了什麼。

  原來竟然是一千個邏輯量子比特。

  要知道按照主流超導糾錯標準,想實現上千個邏輯量子比特,就必須讓計算機的物理量子比特,達到理論上的百萬量級。

  這已然是通用量子計算機的水平。

  無論怎麼看,都距離現在的人類文明,太過遙遠。

  至於不遠處的董弈和其他人,則整個人早已經懵逼愣在當場。

  過了好一會兒,才算回過神來,紛紛忍不住自顧自的小聲議論,對這個目標表示非常的不理解。

  「讓「祖沖之三號」達到一千個邏輯量子比特,這根本是不可能做到的事。」

  「百萬量子比特,開什麼玩笑。」

  「未來二十年時間內,都達不到這個數據。」

  「是不是徐院理解錯了,他說的是物理量子比特?」

  「哪怕是再天才,也不可能一步邁到終點,這是科研不是玩遊戲。」

  徐銘把大家的質疑聽進耳中,但他沒有任何在意。

  沒辦法。

  誰讓眼下眾人,還暫時不知道,燕京已然成功攻克了常溫超導材料。

  思維仍被禁的情況下,難免有局限性。

  因此他也並未立刻開口解釋,反倒是目光直勾勾的盯著潘湛明,然後主動拋出一個新的問題。

  「潘院長,你對我的這個目標沒有信心嗎?」

  「這不是有沒有信心的問題,想實現上千個邏輯量子比特,需要物理量子比特達到百萬級,而現在全球都尚停留在上百個左右的階段。」

  「兩組數字中間的懸殊比實在太大了。」

  此刻潘湛明也有些哭笑不得,如果說上午,他還對徐銘的到來激動不已。

  認為會對他們量子創新研究院帶來巨大幫助。

  那麼此時此刻,念頭卻顯得有些猶豫。

  心想難道徐銘在其他項目中,也都像現在這樣語出驚人嗎?

  這些疑問快速在腦海里過了一遍,接著深吸一口氣沉聲對徐銘講道:「徐院。」

  「可以這樣說,要是把一千個邏輯量子比特,作為祖沖之三號量子計算機的數據標準,那麼或許十幾二十年內,祖沖之三號都不可能順利推出。」


  「國際海外方面,也會認為我們,已經放棄了對量子計算機的研究。」

  「祖沖之三號的數據標準可以提高,但應該在合理的範圍內。」

  「誰說一千個邏輯量子比特,就必須要達到上百度物理量子比特。」徐銘直接跟在潘湛明後邊接話。

  潘湛明略顯遲疑道:「你的意思是說————」

  「只要找到更適合的材料,以及研究出更先進的糾錯算法,或許極限能夠做到1個邏輯比特,僅需8到10個物理比特構建。」

  「也就是一萬個物理量子比特。」

  徐銘在這個問題上沒有什麼遲疑,當即講出了自己的觀點。

  現場大家聽完這番話,則陷入短暫沉默。

  作為量子創新研究院的核心團隊,無不例外都在量子計算領域深耕多年。

  自然清楚徐銘的提議的可行性。

  只不過困難程度爆表,存在諸多現實問題,且根本無法改變。

  最終消化了有小半分鐘,潘湛明回過神來,再次接過話茬附和上一句。

  「你說的不錯,從材料和糾錯算法上入手,確實能在有限的物理量子比特上,編碼出數量更多的邏輯量子比特,但無論材料還是糾錯算法,想要達到質變都實在太過困難。」

  「遠不如增加物理量子比特更容易達成。」

  把潘湛明的話悉數聽完,徐銘依舊揚著嘴角,浮現出淡淡的笑容。

  然後一臉鄭重的講出一個消息。

  「那如果我告訴你們,這項材料我已經找到了呢。」

  以常溫超導材料的特性,不用極低溫製冷,保證了比特環境的穩定。

  退相干時間有望暴漲幾十甚至幾百倍。

  出錯概率暴跌。

  另外電路發熱極低,噪聲也極低,單比特保真度估計能直接拉到99.99%。

  加上晶片布線,和集成密度大幅提升,比特之間的干擾會更小,粗略估計能砍掉百分之九十以上的冗餘。

  至於糾錯算法方面,則正是他最擅長的,實現優化相信也不成問題。

  如此情況下,編碼出更多的邏輯量子比特,是完全有可能的。

  而包括潘湛明在內的十幾位團隊成員,已經快不知道這是第幾次,被徐銘講出的話給直接驚訝到。

  任誰都沒有想到,徐銘居然找到了,可以代替現有材料體系的新材料。

  並且從徐銘話里的意思看,似乎表現更好。

  若情況屬實的話,先不說能不能研發出,真正的通用量子計算機,但絕對可以領先世界,先一步來實現所謂的量子霸權。

  於是潘湛明想都沒想,完全是下意識追問。

  「徐院,你說的真的————什麼樣材料?」

  「目前這項材料,列為國家最高級戰略資源,在我正式把消息告訴你們之前,需要先簽署相應的保密文件才行。」徐銘未賣關子如實說明情況。

  他的做法沒有任何問題。

  雖然超導量子計算機項目,同樣是國家重點工程。

  但潘湛明等人,卻並未參與超導材料項目,屬於不被告知的人群。

  所以在把SC—57常溫超導材料,作用在超導量子計算機上之前,需所有項目人員都要簽署保密協議。

  大家都參與過,不知多少大大小小的項目,當然明白這裡面的相關科研規定。

  因此對於徐銘的話並無異議。

  相反看到這項新材料,竟然如此嚴肅,好奇心也不由得被勾了出來。

  現在特別想知道,究竟是什麼樣的新材料,能讓徐銘敢說出,上千個邏輯量子比特這種話。

  思維運轉至此,大家直接爭先恐後起來。

  紛紛要求立刻簽署保密協議。

  「沒問題,我現在就讓人準備,簽完開個會說。」

  徐銘聽到潘湛明的話,看著對方前後態度,如此迅速的改變,心裏面也不由得笑了出來。明明之前還讓他今天先回房間休息,這會兒卻又急著開會了,不過他嘴上還是立刻點了點頭滿口應下。

  「行。」


  接下來的時間,就顯得很正常。

  大概用了大半個小時,包括潘湛明在內,眾人終於完成了相關的流程。

  並在簽署姓名後一起來到隔壁研討室。

  「徐院。」

  「現在可以跟我們,講一下你口中的新材料了吧?」

  室內辦公桌旁,待大家坐下,潘湛明便立刻打開話匣子向徐銘主動說起正事。

  儘管語氣還比較平緩,可表現出的神情,就差把迫不及待四個字寫在臉上。

  旁邊的董弈等人雖沒開口,情況也都差不多。

  到了這個時候,徐銘也就沒啥隱瞞的,當即起身走到前方屏幕前。

  在設備上傳輸了一些資料後,終於正式向大家宣告那個足以令世界瘋狂的好消息。

  「就在三天前,由我和周承允老院士,負責的超導材料研究項目取得巨大突破。」

  「科學院和工程院通過結題申請報告。」

  「我記得年初的時候,科學院工程院確實在超導材料上有大動作,沒想到是徐院你和周老負責的。」潘湛明聽到後開口接了句,還不知道這件事意味著什麼。

  徐銘對此微微點頭示意,下秒未作停頓,又繼續開口往下講。

  「我們成功攻克了常溫超導材料。

  ,伴隨著這句話拋出,寬敞明亮的研討室內,瞬間陷入死一般的寂靜。

  所有人都怔在了座位上。

  表情僵在臉上。

  只剩下嘴唇微微蠕動,難以置信的低喃著,從徐銘口中講出的爆炸性消息。

  「常溫超導材料————是常溫超導材料?」

  「徐院說攻克了常溫超導材料,這是真的嗎?」

  「嘶~」

  「常溫超導材料真的存在————」

  「如果真的是常溫超導材料,那麼研發出通用量子計算機就有希望了。

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  「是了,怪不得徐院那麼有信心。

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  潘湛明同樣深吸一口氣,他快速調整了自己此刻的激動情緒,然後目光牢牢盯著徐銘,再次重複向其確認了一下事實。

  「徐院,你說的常溫超導材料,真的已經攻克?」

  把現場所有人的表現看在眼裡,徐銘半點都不覺得奇怪。

  那可是常溫超導材料。

  全世界國家都想得到的材料之王,足以讓人類瘋狂的東西。

  要是潘湛明和董弈他們一臉平靜的話,那才是真正的奇怪。

  「沒錯。」

  徐銘點頭給出肯定回答,下秒更是調出,關於常溫超導材料SC—57的實驗測試數據。

  「大家請看這裡,我們研發出的SC—57樣品,超導臨界溫度300k,也就是27度。」

  「同時斯納效應完美。」

  「臨界電流密度Jc超過10^6A/cm2。」

  「並且結構分析顯示,雜相完全消失,超導相純度接近百分之百。」

  每念出一組數據,都讓研討室內其他人,心頭巨震滿臉振奮。

  研究了超導量子計算機這麼長時間,他們比誰都清楚常溫超導材料意味什麼,尤其想到先前徐銘提到的一千個邏輯量子比特,都覺得不再是問題,畢竟連常溫超導都被攻克,量子計算機也同樣能夠實現。

  「所以我的建議時,徹底放棄祖沖之二號,利用常溫超導材料,製備全新祖沖之三號超導量子計算機。」

  當徐銘的這句話再次響起,潘湛明等人紛紛主動站起身來。

  「我同意。」

  在經過大約兩分鐘的熱烈鼓掌後,最終以全票結果通過這項提議。

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