2043年10月5日,合肥可控核聚变实验基地的庆功余热尚未消退,林渊已悄然抵达海市张江量子科学城。这里坐落着星火基金旗下的量子计算研发中心,也是与米国量子芯片公司联合组建的“量子共振计算实验室”所在地。车窗外,高达200米的量子通信塔直插云霄,塔身上“算力即文明动力”的标语格外醒目,预示着人类文明即将迈入新的算力纪元。
研发中心内,张磊博士正带领团队围着一台半人高的量子计算机原型机忙碌。这位原微软量子实验室的首席科学家,在星火基金的高薪邀请和技术愿景吸引下,于2042年回国主持量子计算研发。看到林渊走进实验室,他连忙放下手中的光谱分析仪,迎了上来:“林总,您来得正好!我们刚刚完成了‘羲和一号’量子计算机的第三次迭代测试,量子比特数突破了1024个,运算速度达到了经典超级计算机的1000倍!”
林渊俯身查看原型机的监测屏幕,上面跳动的量子态波形稳定而规律。“1024个量子比特,这个数据很亮眼,但距离商业化应用还有多少距离?”他指着屏幕上的误差率数据问道。张磊博士的笑容略微收敛:“目前的误差率是0.001%,虽然比上一代降低了一个数量级,但要用于金融建模、药物研发等高精度场景,误差率至少要降到0.0001%以下。而且量子比特的相干时间只有10毫秒,无法支撑长时程复杂运算。”
实验室的另一侧,米国量子芯片公司的CEO马克·安德森正带着工程师调试量子芯片封装设备。看到林渊,他主动上前握手:“林先生,我们的第三代量子芯片封装工艺已经成熟,能将量子比特的稳定性提升30%。但正如张博士所说,相干时间是目前的核心瓶颈。我们的团队研究发现,这与量子芯片的散热系统和外部磁场干扰密切相关。”
林渊走到封装设备前,仔细观察芯片的封装过程。量子芯片被置于零下273.15℃的超低温液氮环境中,通过特制的超导线路与外部设备连接。“传统的液氮散热虽然能维持低温,但温度波动会影响量子态的稳定性。”他忽然想起可控核聚变项目中使用的量子共振技术,“张博士,能不能将量子共振技术应用到散热系统中,通过共振频率稳定温度场?另外,我们可以借鉴反应堆的量子防护屏障技术,在实验室周围建设磁场屏蔽层,减少外部干扰。”
张磊博士眼中闪过一丝灵光:“您的思路太关键了!我们之前只关注芯片本身的优化,忽略了环境因素的影响。如果能通过量子共振技术实现温度的精准控制,再配合磁场屏蔽,量子比特的相干时间至少能提升到100毫秒以上。而且这种技术我们在核聚变项目中已经成熟应用,移植过来的研发周期会很短。”
当天下午,林渊召开了量子计算项目专项会议,敲定了技术攻坚方案:从星火基金中划拨120亿资金,用于量子共振散热系统和磁场屏蔽层的研发;张磊博士带领中方团队负责核心算法优化和系统集成,马克·安德森团队负责量子芯片的封装工艺升级;同时,邀请中科院量子信息重点实验室的团队加入,共同攻克误差率控制难题。
“量子计算的商业化落地,不能只停留在实验室里。”林渊在会议上强调,“我们要同步推进‘算力生态建设’,在金融、医疗、航天三个领域建立示范应用中心。星火基金将联合工商银行、复星医药、龙国航天科技集团,设立50亿规模的量子计算应用基金,扶持上下游企业开发适配量子计算机的软件和算法。”
会议结束后,林渊来到研发中心的算力调度室。巨大的量子屏幕上,实时显示着全球量子计算资源的分布情况:合肥可控核聚变实验基地的量子控制系统、火星基地的导航计算节点、全球天气预报中心的量子模拟终端,都通过量子通信网络接入了星火基金的算力池。调度室主任汇报说:“林总,目前我们的算力池已接入200多个节点,总算力达到了10的18次方次/秒,相当于全球所有经典超级计算机算力总和的10倍。”
“算力的开放共享是关键。”林渊看着屏幕上的算力分配数据,“我们要建立‘量子算力普惠平台’,对发展龙国家的科研机构和中小企业实行算力补贴,收费标准仅为成本价的50%。同时,开发面向高校的量子计算教学系统,让更多年轻学者接触和掌握这项技术。”他顿了顿,补充道,“但要建立严格的算力审核机制,禁止将算力用于武器研发、基因武器设计等危害人类安全的领域。”
接下来的半年,量子计算研发进入了冲刺阶段。在量子共振散热技术的加持下,“羲和一号”的量子比特相干时间成功提升至150毫秒,误差率也降至0.00008%,达到了商业化应用的标准。2044年4月,星火基金联合工商银行,在海市证券交易所推出了全球首个量子计算金融应用平台——“量子智投”系统。
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