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航空大學(xué)的國家量子實驗室坐落在校園深處一棟銀灰色建筑里。
經(jīng)過嚴(yán)格的身份登記和安檢,厚重的防輻射門無聲滑開。
一個戴著黑框眼鏡、身材敦實的男生快步走到三人面前。
“老杜你們來了。時間緊任務(wù)重,我們直接進(jìn)去吧。今晚平臺狀態(tài)很穩(wěn)定,正好在做一系列退相干測試?!?/p>
點了點頭,江南幾人很快換上了特制的防靜電服和鞋套進(jìn)入核心實驗區(qū)。
巨大的低溫恒溫器外殼冰冷刺骨,操作臺上液晶大屏顯示著復(fù)雜的實時數(shù)據(jù)流:能級譜線、量子態(tài)保真度、退相干時間T1、T2……各種參數(shù)如同瀑布般隨時刷新。
“這就是最新引進(jìn)的數(shù)據(jù)分析儀嗎?果然名不虛傳……”
張俊眼也不眨得看著嶄新的儀器,嘴里下意識發(fā)出感嘆。江南則更關(guān)注設(shè)備結(jié)構(gòu)和王正的操作流程,眼神利如寒星。
王正熟練地調(diào)出實驗控制界面,一邊操作一邊解釋:“我們目前正在測試一對耦合的超導(dǎo)量子比特在引入不同頻譜、不同強度的模擬噪聲信號后,其糾纏保真度的衰減情況。這是最經(jīng)典的退相干研究范式?!?/p>
隨著他的話,大屏幕上出現(xiàn)了代表兩個量子比特糾纏保真度的曲線,在引入噪聲后數(shù)值迅速下跌。這似乎印證了江南的觀點,即噪聲是破壞者。
張俊的心沉了下去,但仍然不甘的提出:“這位師弟,能不能試試更復(fù)雜的噪聲模式?或者在特定時間點引入強脈沖噪聲?”
他還是想驗證自己腦海中量子數(shù)值“淬火”的可能性。
王正有些為難:“張俊學(xué)長,這需要重新編寫實驗脈沖序列和控制程序,而且參數(shù)組合幾乎是無窮的,這樣盲目嘗試效率實在太低了,我勸你還是直接放……”
“我來吧?!币恢背聊慕贤蝗婚_口。
他上前一步,站到控制臺前,按照之前王正的操作把手指放在復(fù)雜的控制軟件界面。
王正愣了一下,下意識地看向杜若言。
“放心吧,這是大神。”
杜若言對他肯定地點點頭。
在三人圍觀下,江南回憶著王正的操作的手指在鍵盤上快速敲擊。先是調(diào)出底層的脈沖序列編輯器,然后再輸入一行行精確到納秒級的指令代碼。
他的思路非常清晰:既然張俊設(shè)想的是“瞬態(tài)協(xié)同”,那就需要捕捉系統(tǒng)在特定相位、特定能級差時遭遇強干擾的瞬間響應(yīng)。根據(jù)張俊描述的核心思想結(jié)合自己對超導(dǎo)量子比特動力學(xué)的深刻理解,江南迅速構(gòu)建了一個精巧的多脈沖序列。包括一個精密的糾纏態(tài)制備脈沖,緊接著在精確計算的時間窗口內(nèi),施加一個強度可控、頻譜可控的“破壞性”噪聲脈沖,然后再進(jìn)行高精度的量子態(tài)層析測量來評估糾纏保真度。
王正看得目瞪口呆,到后來甚至愕然的張大了嘴。
要不是他知道這套儀器是全球最前沿產(chǎn)品,他們學(xué)校本來就是第一個采購,恐怕他打死也不會相信這居然是一個第一次接觸系統(tǒng)的本科生能做出的操作!而且他設(shè)置的前置條件才非常精妙,每一種都嚴(yán)絲合縫得契合張俊剛才提出的猜想!
“這誰啊,從哪弄來的大神?”
看著江南聚精會神的側(cè)臉,王正轉(zhuǎn)頭低聲問杜若言。
其實心底一樣震撼,但看著滿臉詫異的王正,杜若言莫名有種身為“老粉”的驕傲感。
“江南啊。就是隔壁吳風(fēng)止教授的愛徒,今年巔峰物理聯(lián)賽冠軍的那個江南。”
杜若言碰了碰王正的肩,“厲害吧。冠軍不愧是冠軍,操作儀器都這么厲害?!?/p>
王正眼神發(fā)亮:“何止是厲害??匆槐榫椭纼x器操作方法,還能在這么短時間內(nèi)寫出這么嚴(yán)密的程序序列,這簡直是妖孽。”
“好了?!?/p>
江南打斷了兩人的感嘆,“王師兄,麻煩加載這個序列設(shè)置噪聲源參數(shù),中心頻率對準(zhǔn)比特間諧振點,帶寬窄一些,強度先設(shè)為中等?!?/p>
點了點頭,王正走上前進(jìn)行操作,態(tài)度越發(fā)審慎,實驗室里只剩下儀器低沉的嗡鳴和冷卻系統(tǒng)細(xì)微的液氦流動聲。
三人忍不住上前一步屏息觀察結(jié)果。
第一次運行的結(jié)果圖很快刷新:糾纏保真度在噪聲脈沖過后瞬間跌入谷底,比之前的衰減更劇烈!
張俊臉色一白。
江南眉頭都沒皺一下,盯著大屏冷靜分析數(shù)據(jù):“噪聲脈沖相位不對,干擾了糾纏態(tài)的建立節(jié)點。調(diào)整相位延遲,-5納秒?!?/p>
第二次運行。
保真度曲線在噪聲脈沖后依然劇烈下跌,但谷底似乎比第一次略淺一點點?這微小的差異幾乎可以忽略不計。
“強度還是太大,完全覆蓋了可能的協(xié)同窗口。降低噪聲強度30%?!?/p>
江南俯身把手放在桌子上,聲音依舊平靜。
第三次、第四次、第五次……
大屏上的數(shù)據(jù)時時刷新,而江南就像一個極其擅長儀器的實驗?zāi)苁郑鶕?jù)每一次微弱的反饋,精確地調(diào)整前置數(shù)據(jù)。
脈沖的時序、噪聲的強度、頻譜的形狀……他在一次次微妙的數(shù)據(jù)改變中艱難驗證猜想。
時間在高度緊張的實驗中飛速流逝。
張俊從一開始的緊張期待,到后來的失落沮喪,再到此刻看著江南從頭到尾抽絲剝繭冷靜分析,心中幾乎產(chǎn)生了一種近乎震撼的敬畏感。
他本以為自己在面對科研數(shù)據(jù)時已經(jīng)算得上操作細(xì)致行事沉穩(wěn),但跟大膽假設(shè)冷靜分析甚至從頭到尾細(xì)密驗證的江南相比,依然有著巨大的差距。
終于,當(dāng)江南進(jìn)行到第二十三次參數(shù)調(diào)整時,奇跡出現(xiàn)了。
屏幕上,糾纏保真度曲線在經(jīng)歷了江南精心設(shè)計的噪聲脈沖“轟擊”后,并沒有像之前那樣一瀉千里。
它劇烈地抖動了一下,跌入最低峰值。但緊接著居然觸底反彈開始緩慢得向上爬升!
最終穩(wěn)定在一個遠(yuǎn)低于初始值、但又高于前幾次“無差別噪聲”破壞后水平的保真度上!