不是简单的参数调整问题,而是底层编码结构是否自洽的根本性挑战。
“我们可能过于执着于表面码的优美对称性了,”
张诚沉思片刻后说道,“对于异构系统,或许需要引入非对称的稳定子构造。
吴教授,我们是否可以尝试一种‘缓冲层’设计?在芯片边界,不直接进行强码的嵌套,而是设置一个由特殊设计的、高冗余度的‘边界保护码’构成的缓冲区域?这个缓冲码不直接参与核心计算,只负责吸收和隔离来自互联链路的噪声,并将其‘翻译’成内部强码能够有效处理的错误模式?”
这个想法让吴教授眼前一亮,但随即又面露难色:“缓冲层…思路很好,但这意味着要设计一种全新的、专门针对边界噪声特性的编码,而且会增加额外的量子比特开销和编解码延迟…”
“开销和延迟是必要的代价,”
张诚语气坚定,“关键是能否打破错误传播的恶性循环。
我们可以先从最简单的重复码作为缓冲层开始建模,评估其隔离效果,再逐步优化。”
其次是控制模型的“维度灾难”
另一方面,负责构建全局统一控制模型的团队,由控制论专家刘博士领衔,也举步维艰。
张诚建议的基于时空petri网或进程演算的模型,在理论上能够清晰描述并、异步和资源约束。
但一旦应用到拥有数十个芯片、每个芯片包含上百个量子比特、且操作涉及量子门、测量、经典反馈、量子通信等混合信号的“乾穹”
目标系统时,模型的复杂程度瞬间爆炸。
刘博士的办公桌上堆满了打印出来的状态空间分析图,上面用红蓝笔标记得密密麻麻。
他揉着太阳穴,对张诚抱怨:“张顾问,模型的状态空间太大了!
大到无法遍历,甚至无法有效简化。
我们尝试了抽象解释、尝试了对称性约简,但量子操作的不可克隆性和纠缠的非局域性,使得很多经典分布式系统的化简方法直接失效。”
他打开一个仿真软件,试图模拟一个仅包含两个芯片、每个芯片只有1o个量子比特的简化系统控制流。
软件运行了十几分钟,最终弹出了“内存溢出”
的错误提示。
“您看,就这么个小系统,状态空间已经膨胀到无法在常规工作站上处理。
我们根本无法对大规模系统的控制时序、死锁避免、资源竞争进行有效的形式化验证。”
刘博士的声音充满了挫败感,“没有可靠的模型,所谓的全局优化调度,就像在黑暗中盲射,打中哪里全靠运气。”
张诚意识到,他可能低估了量子系统与经典分布式系统在建模本质上的差异。
量子态的连续性和希尔伯特空间的巨大维度,与离散事件驱动的经典控制模型之间存在着一道鸿沟。
“刘博士,我们或许需要转换思路,”
张诚走到白板前,画了一个分层控制的框图,“完全精确的、细粒度的全局模型可能是不现实的。
我们能否建立一个‘分层-分级’的混合控制架构?在最底层,是各个芯片的本地控制器,它们负责执行高频、确定性的量子门操作和局部纠错,基于经过验证的、相对简单的本地模型。<