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痛定思痛,俞朗决定首先需要打败的敌人就是“量子退相干”
。
他利用元宇宙的多维模拟能力,创建量子比特与环境相互作用的精确模型,观察退相干过程的微观细节,然后在虚拟环境中测试各种保护方案,如量子亲和蛋白膜、动态解耦与拓扑编码相结合的复合保护技术等等。
最可喜的突破,来自量子意识协同,俞朗利用元宇宙中多量子比特系统的纠缠特性,模拟人脑神经元网络的工作方式,发明了一种新型的"量子意识屏障"技术,能够大幅延长量子比特的相干时间。
这一突破,使量子比特的相干时间从秒级跃升至小时级,为元宇宙实验室的长期存储奠定了牢不可摧的基础。
俞朗想到用一个有趣的例子来描述他创造这项新技术的过程。
他将一段量子比特比喻成一个才华横溢但又极度敏感和健忘的交响乐指挥家。
这位指挥家正在脑中构思一首复杂无比的交响乐,交响乐指代量子叠加态。
但指挥家身处于一个嘈杂的集市中央。
周围环境的任何干扰,比如一声叫卖(指一个光子撞击)、一辆车按喇叭(指一个热振动)、甚至有人看他一眼(指一次测量),都会立刻让他分心,忘掉脑中的音乐,最终胡乱指挥一通(指退相干,信息丢失)。
这就是俞朗遇到的难题——量子相干时间太短,还没来得及完成复杂计算,指挥家就“失忆”
了。
于是俞朗把指挥家请进一个由元宇宙构建的“完美数字排练室”
。
这个排练室可以精确模拟集市里每一种噪音的来源、大小和方向(指模拟量子比特与环境的相互作用)。
他放慢时间,从分子、光子层面观察每一次噪音是如何打断指挥家思路的每一个微观细节(指观察退相干过程的微观细节)。
然后,他开始在这个安全的虚拟环境里测试各种“治疗方案”
:
量子亲和蛋白膜,好比给指挥家戴上一副高级降噪耳机,能物理隔绝一部分噪音。
动态解耦,好比一位助理,每隔极短的时间就轻轻拍一下指挥家,在他被噪音带偏之前,把注意力强行拉回到乐谱上。
拓扑编码,好比把一首交响乐的信息,不只是记在一张纸上,而是用特殊算法分散到整个乐团几十份乐谱中,即使指挥家忘了一部分,也能从其他乐手的乐谱恢复出来。
俞朗在测试了所有传统方案之后,从自己作为有机生物的大脑得到了启发:人脑由860亿个神经元组成,本身就像一个嘈杂的“集市”
,但为什么思维能保持连贯和稳定?因为神经元之间有一种强大的协同和同步能力。
所以他在元宇宙中模拟了多个量子比特,让它们像大脑神经元一样高度连接和纠缠,形成一个巨大的网络。
他给这个网络施加一个特殊的指令(指一种算法),让它们不再各自为战,而是像一支训练有素的交响乐团一样,共同“演奏”
并维持核心的量子信息。
这个“演奏”
产生的协同场,就像一个强大的集体意识屏障(指量子意识屏障),外界的噪音(指环境干扰)要想破坏信息,现在必须同时“高过”
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