诚的加入,让这个团队显得格外“特殊”
。
程院士主持了简短的欢迎暨情况介绍会。
他没有过多寒暄,直接切入主题,由各位专家详细阐述了当前遇到的具体技术障碍。
·负责纠错方向的吴教授展示了一组令人沮丧的仿真数据:在模拟的双芯片系统中,即使采用优化的表面码变体,由于链路噪声和同步误差,逻辑错误率随码距增大的下降度远低于理论预期,容错阈值比单芯片情况降低了近一个数量级。
·负责分布式控制的吴博士则指出,目前缺乏一个统一的数学模型来描述多芯片间的量子态演化与控制指令流,导致仿真系统极其复杂,优化无从下手。
·负责架构设计的吴工(一位年轻的技术骨干)提出了更具体的问题:如何为包含n个芯片的分布式系统,设计一个在纠错能力、通信开销和操作并行度之间达到最优平衡的“拓扑连接网络”
?这个网络是否应该是动态可重构的?
问题如潮水般涌来,每一个都关乎工程的成败。
会议室里的气氛凝重而焦灼。
各位专家虽然对张诚的学术能力有所耳闻,但面对如此具体且棘手的工程理论难题,不免对这位年仅十一岁的少年能否真正挥作用,心存疑虑。
张诚始终安静地聆听着,没有轻易言。
他的大脑在飞运转,将听到的问题与自己已有的知识体系进行快关联和映射。
破局之思:从“岛屿模型”
到“量子大脑”
在听取了近两个小时的详细汇报后,张诚终于开口了。
他的声音依旧清越平静,却瞬间吸引了所有人的注意力。
“各位老师,我初步听了大家的介绍,受益匪浅。”
他先表示了谦逊,随即话锋一转,“我认为,我们当前面临的困境,或许根源在于我们潜意识里仍然在用‘单机扩展’的思维来对待分布式系统。”
他走到会议室的白板前,拿起笔。
“我们目前的理论模型,本质上是一个‘岛屿模型’。”
他画了几个分开的圆圈,代表不同的量子芯片,然后用一些脆弱的线连接它们。
“我们将每个芯片视为一个相对独立的、功能完善的‘量子计算岛屿’,然后思考如何用质量不高的‘量子桥梁’(互联链路)把这些岛屿连接起来,让它们协同工作。
这种模式下,互联链路自然就成了瓶颈和脆弱点,纠错和控制的复杂度会随着岛屿数量增加而爆炸式增长。”
专家们若有所思,这正是他们当前模型的写照。
“那么,我们是否可以换一种思维范式?”
张诚在白板上画了一个新的图案,他画了一个不规则的、内部结构复杂的大图形,然后在这个大图形内部,画了一些相对密集连接的小区域,这些小区域之间也有连接,但不再是孤立的岛屿。
“我们是否可以将整个分布式量子处理器,视为一个统一的、但内部连接具有异构性(heteroneity)的‘宏观量子实体’?或者说,一个‘量子大脑’?”
“量子大脑?”
程院士眼中精光一闪。
“是的,”
张诚继续阐述,“在这个范式下,我