第161章 量子糾錯(第1/2 頁)

眾所周知。

光刻機很重要，因為它可以在晶片上刻下電路，然後放置電晶體，從功能上來說，就是一個開關。結合半導體的特性，實現阻擋或允許電流透過。

這兩種不同訊號，便組成了資料，即——位元。

對於傳統計算機資料來說，位元只有兩種，代表不允許電流透過的“0”，和代表允許電流透過的“”。無數個0和，就組成了成千上萬的資料。pu中的製程越小，容下的位元越多，資料表達越快，運算速度自然也越快。所以晶片才不斷追求更小的奈米制程，從4n到7n到5n再到現在的3n。

但到了3n之後，幾乎就達到了物理極限了，因為再小下去，量子力學就開始凸顯，會發生一種神奇的現象——量子隧道效應。

說到這個量子隧道效應。

就要知道物理是什麼科學，物理是描述物質運動規律和物質結構的學科。

譬如我們在宏觀世界描述一個人的位置，我們會用物理語言去描述他——此人在某時某地出現並以多大速度向什麼方向運動，這樣就給出了這個人的確定性。

如果要用數學語言去描述，那麼就是——此人在這裡的機率是00，不在這裡的機率是0，十分確定。

對應的修辭語言就是——此人“必然”出現在某地，和“絕無可能”出現在其它地方。

然而在微觀世界，一切都將發生變化，我們再也不能給出一個粒子的確定性描述，我們再也不能預測這個粒子出現的位置，只能預測它出現在這個位置的機率。

譬如電子在原子中的位置，我們就無法確定。

用數學語言去描述，就是——這個電子出現在這裡的機率不為0，但也不為00，只是它所有位置出現的機率加起來，一定是，表示它的確在原子中，但有可能出現任何位置。所以你再去描述電子的位置時，就不能用“必然”和“絕無可能”，而是用“一切皆有可能”。

於是，就產生了量子隧道效應。

讓一個只能跳9高的人，跳過2高的牆，那麼他“必然”跳不過去，你觀察一萬次，他還是跳不過去。

然而讓一個只能跳9n高的電子，跳過2n高的牆，那麼它就不再是“必然”跳不過去，而是“有一定可能”跳過去。你對這個電子觀察一萬次，總會發現有那麼幾次，電子竟然跳過去了。彷彿這個電子可以在牆上打洞，然後以一定的機率鑽過去一樣。

電子是在原子中通行。

原子的大小通常在零點幾奈米左右。

所以當pu的奈米制程繼續深入，達到2n、n乃至更小的時候，一個電晶體可能就是幾個原子鋪在一起的大小。

量子隧道效應這時候就開始發生，明明應該擋住一個電子透過的電晶體，卻忽然擋不住了。表達0的位元，忽然變成了表達的位元，0和顛倒，資料表達錯誤，計算結果也會立刻發生錯誤。

這就是傳統計算機達到極限，必須轉向量子計算機的原因。

……

聽完一位凝聚態大牛的報告。

杜恪夾著一本筆記，跟隨人群一起離開，在他身旁的是一位頭髮都快花白的年老科學家。

“harles教授，您是量子領域的專家，參與過懸鈴木量子計算機的開發，你能介紹一下目前為止，谷歌有解決6量子位以上的量子糾錯嗎？”

harles教授攤了攤手：“我們在53量子位基礎上，尋求更多進行量子糾錯，但是量子糾纏態非常脆弱，即便我們多次編寫糾錯碼，依然難以將所有的錯誤糾正……”

這位harles教授，是ib研發中心物理學家，量子密碼學三巨頭之一，現代量子資訊理論的創始人之一，通訊領域最高獎