第228章 日常的科研生活（1 / 5）

早晨六点半，“龙巢”基地实验室。

张飞推开门的时候，林沐瑶已经在里面了。

她站在白板前，手里拿着记号笔，正对着上面密密麻麻的公式发呆。白板上写满了：量子比特、相干时间、退相干率、纠错阈值……

“来这么早？”

张飞放下背包，走到咖啡机前。

“睡不着。”林沐瑶没回头，“昨晚做梦都在算退相干率。”

“算出什么了？”

“梦里的结果是负的。”林沐瑶苦笑，“醒来发现是胡扯。”

张飞笑了笑，接了两杯咖啡。

递给她一杯。

“先喝口东西。”

林沐瑶接过，抿了一口，烫得直皱眉。

“张老师，”她放下杯子，“我可能……走错方向了。”

“哪个方向？”

“量子纠错。”林沐瑶指着白板上一行公式，“我们现在的方案，是基于表面码的逻辑量子比特编码。但模拟结果显示，要实现一个逻辑比特，至少需要一百个物理比特，而且错误率只能压到10^-4。”

她顿了顿。

“这不够。”

“想要多少？”

“至少要10^-8。”林沐瑶说，“否则在实际通信中，误码率会高到无法接受。”

张飞走到白板前，看了看那些公式。

“你试过其他编码方案吗？”

“试过。”林沐瑶调出电脑上的模拟数据，“颜色码、拓扑码、甚至我自己设计的一种变体……最好的结果，就是一百个物理比特换一个逻辑比特，错误率10^-4。”

她揉了揉太阳穴。

“我觉得，这条路可能走不通。”

张飞没说话。

他拿起记号笔，在白板角落画了个简单的图。

一个圆，里面画了几条波浪线。

“这是什么？”林沐瑶问。

“水。”张飞说，“你往水里扔块石头，会怎么样？”

“产生波纹？”

“对。”张飞在圆外面又画了几个小圆，“波纹会扩散，会衰减，最后消失。”

他把笔放下。

“量子态就像水波。退相干就是波纹衰减的过程。你想用编码来抵抗退相干，就像想用堤坝挡住水的扩散——可以，但堤坝本身也会被水渗透。”

林沐瑶盯着那个图。

“那……怎么办？”

“换个思路。”张飞擦掉那个圆，重新画了一个。

这次是个方框，方框里画了很多小点。

“如果我们不追求‘绝对不衰减’，而是追求‘在衰减到不可用之前，把信息传出去’呢？”

林沐瑶眼睛亮了。

“您是说……短距离、高速率传输？”

“对。”张飞在方框两边各点了一个点，“把通信距离缩短到十公里内。用超高重复频率，每秒发射上亿个光子。这样，即使单个光子的量子态会衰减，但统计意义上，总能有一部分成功传递信息。”

他顿了顿。

“就像下雨。你没办法保证每一滴雨都落到指定位置，但如果你下得够多，地面总会湿。”

林沐瑶飞快地在笔记本上计算。

“十公里……重复频率10^8……单光子源效率至少要……我算算……”

她埋头算了五分钟。

抬起头时，眼睛亮得惊人。

“理论上可行！”

“那就试试。”张飞说，“先搭个小系统验证一下。”

“需要什么设备？”

“单光子源、超导纳米线探测器、时间同