张诚凝神听着,大脑中关于量子力学、群论、代数拓扑、图论以及信息论的知识被迅激活、串联。
他意识到,量子纠错的核心,本质上是一个在高度结构化(希尔伯特空间)中,利用对称性和冗余来对抗噪声的信息保护问题。
“潘教授,”
张诚思索片刻后开口,“我注意到,现有纠错码的构造很大程度上依赖于特定的离散对称群(如pau1i群)和对应的几何格点(如表面码的方格)。
这是非常优美和强大的框架,但或许也限制了其应对更复杂噪声的灵活性。”
他顿了顿,组织着语言:“我在想,是否有可能从更一般的数学结构出,比如,利用更高阶的代数结构(如非阿贝尔群或其表示论),或者更复杂的几何对象(如高维流形上的纤维丛结构)来构造纠错码?这样的码可能具有更丰富的对称性,从而可能对特定类型的关联噪声或非pau1i错误具有天然的鲁棒性。
当然,这必然会给解码带来巨大的挑战,但或许也意味着新的机遇。”
视频那头,潘子安教授镜片后的目光骤然锐利了起来。
他身体微微前倾:“非阿贝尔群?纤维丛?……这个思路非常……大胆。”
他并没有立刻否定,而是陷入了短暂的沉思,“这确实跳出了现有的主流范式。
理论上,利用非阿贝尔任意子(non-abe1iananyon)进行拓扑量子计算本身就依赖于更丰富的辫群(braidgroup)表示,但其物理实现极为困难。
如果能在编码层面引入类似的数学结构,或许能在不直接依赖物理非阿贝尔任意子的情况下,获得部分优势。”
他看向张诚的目光中,多了几分真正的重视:“张诚同学,你对这些抽象数学工具在物理问题中的应用,似乎有很强的直觉。
这个方向值得探索,但难度极大,不仅需要深厚的数学功底,还需要对量子纠错的物理实现约束有深刻理解。
我们团队可以提供目前最详细的噪声模型数据、现有的各种码的性能基准,以及解码算法面临的瓶颈分析。
你可以先尝试沿着这个方向,进行一些理论上的探索和构建,看看能否提出具体可行的码构造方案,哪怕只是在小规模上的概念验证。”
“好的,潘教授。
我会尽力。”
张诚感受到了对方话语中的慎重与期待,这无疑是一个比前两个项目更高、也更考验理论创造力的挑战。
几乎是同时接手第三个高难度项目,张诚的时间管理面临着极限压力。
临湖苑的书房,彻底变成了一个多线作战的指挥中心。
书桌的一角堆放着西交大项目后续论文修改的审稿意见,另一角是浙大项目控制算法优化的最新仿真数据,而此刻,占据他思维核心的,则是来自科大的、充满了神秘波函数和抽象代数符号的量子世界。
他先花了大量时间恶补量子纠错的基础理论和最新进展,从stabi1ierdefora1is(稳定子码形式体系)到拓扑码,从91p(最小重量完全匹配)解码算法到基于机器学习的新型解码器。
他必须快理解这个领域的“语言”
和“游戏规则”
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