第三十五章 量子计算中心
三天一晃而逝。
李洛大门不出，二门不迈，总共完成三十二件新型仪器设备设计图纸的绘制。
这些仪器设计图，有简单的，亦有复杂的，它们共同的特征，是用在某种特殊金属的冶炼处理上。
具体用于冶制什么金属材料，没有材料冶炼配方，李洛不得而知。
不过，李洛能确定一件事，如果将这批设备造出来，他肯定会被相关单位列为‘怀疑对象’，他身上的秘密，外星生命体曝光的几率非常高。
现今，李洛在生物芯片，虚拟网络，IT领域是公认的顶尖天才，他的背景，个人信息，人际关系，……等等，各方面肯定被有关部门调查得清清楚楚。
生物芯片和虚拟网络技术的创新，李落有过半年多的研究积累，学习痕迹，因此，在这方面取得的成就，一定程度上能说得过去。
但是，这批设备仪器与IT领域没有任何关系，而是，材料领域相关的实验设备，制造设备，包含了材料，机械设计，物理原子，等等领域资深的专业知识。
同时，设计这项新型设备要在制造，材料冶炼领域历经一定的时间沉淀，才有可能设计出其中点一两件仪器设备，然而，李洛一下子拿出来这么多，三十几份仪器设备设计图纸。
这不摆明了告诉，其他人我有‘问题’么，不会被怀疑才怪了。
意识到这个情况，李洛不由急了：“这么多仪器设备要在三个月内全部造出来，难度高是一方面，关键问题是太可疑了！我不想被怀疑都难！”
没得到回复，李洛郑重地重申：“你说个话啊！这个问题不解决，这批设备没法造，我现在随时有人跟着，盯着，瞒不过去的！”
它不是害怕暴露自己么！
李洛希望外星生命体能因为这个问题‘知难而退’。
【这问题能解决，现在去量子计算中心。】
李洛微微一怔，看着面前虚拟光幕忽然跳出的一段文字，有些懵，不知道去了量子计算中心怎么解决这个问题。
李洛掏出手机，发视频通话给许雪。
没一会儿，视频接通了。
“李总，你今天要来公司了吗！”视频通话一接通，许雪焦急地问。
融资见面会后，要见李洛的投资大佬们太多了，各种协议文件，重要决策，都要他亲自出面决定。
少了李洛的星宇科技，就像缺了主心骨，CEO-谢光武，CFO-钱启铭，CHO-王英兰，……，这些高层管理们，天天追着她问李总什么时候露面，他们缺乏底气应付这么大场面。
万亿级别的融资规模，虚拟网络未来的发展战略，……，这么重要时候，身为公司最重要的人物，竟连躲起来三天不见人，谢光武他们都急坏了，恨不得亲自上门，将李洛押到公司去。
“不了，晚点再去公司！”李洛摇了摇头，吩咐道：“量子计算中心建设进度怎么样了？安排一下，带我过去看看！”
“进度？”许雪愣了一下，没想李洛这时候会关心量子中心的情况，连忙翻查了下资料，回应并安排道：“量子计算机好像已经组装好了，我将中心地址发给小陈，到时过去那等您？”
“好！”李洛满意地点头。
很快，三辆红旗的小型车队驶出紫玉山庄别墅区，向着北五环边某栋大楼驶去。
莫约过去半小时，三辆红旗抵达目的，门口，穿着包臀裙，白色小西装的许雪翘首以盼，她的身边，左右还有两个中年男人跟着等候。
红旗车停下，许雪迎上前去。
看到李洛从车内下来，许雪连忙带人迎上去，向其介绍身旁的两人道：“李总，这位是量子中心负责人-邱保忠，邱主任，这位是量子中心技术主管-张炳坤，张教授。”
“邱主任，张教授，你们好！”李洛点了点头，伸手同他们握手道。
邱保忠伸手同李洛握了一下，热情地介绍道：“李总，您来的正好，量子计算机刚组装好，我们刚要测试。”
张炳坤跟着点头道：“是的！我们已经刚装好量子计算机的系统，正在测试它性能。”
“走，带我去看看。”李洛点了点头，示意道。
“李总，这边请！”邱保忠走到前头热情地领路道。
“我们这栋实验大楼，总占地一千五百平，总共5层楼，外加两层地下室，为了维持量子计算机的超低温和静静环境，量子计算机放置在地下一层，……。”邱保忠走在前面领路，热情而详尽地为李洛介绍量子中心的情况。
很快，在邱保忠的引领下，一行人都换了套白色实验服，走进一间无尘实验室。
映入眼帘，中央摆着一台圆柱式，近四米高，带有四五个圆盘，由大大小小数十根导管链接的复杂仪器，裸露的复杂零件，金灿灿，……，模样就好像倒挂在天花板的吊灯。
但是，它是最复杂的吊灯，不是一根细长的电线，而是将它们组织成银色的群，整齐地编织在一个核心周围，它们按层排列，随着向下移动而变窄，金板将结构分成几个部分。
这便是量子计算机的真身？
“李总，这便是咱们的量子计算机了，它的结构不同于电子计算机结构，而是由量桨，量脉、极低温测试平台，以及位于其中的量子处理器组成，最核心的量子处理器位于这里，这个极低温平台设备内部，这个容器我们称它为枝形吊灯，这是一个增压冰箱，它使用特殊的液化氦混合物将计算机的量子芯片冷却到接近绝对零，……”邱保忠指着量子设备，详细为李洛讲解道。
“嗯！它是怎么工作呢！演示给我看看。”李洛点了点头，示意道。
“老张，你为李总演示一下。”邱保忠看向张炳坤示意道。
“好！”张炳坤欣然点头，走到一台液晶屏幕前，开始操作演示起来。
“李总，我现在进入是量子应用平台，我在这个平台编写应用程序，输入计算数据，接着，会先经过软件平台量易伏，服务器接收到相关任务后，将其翻译成量子逻辑门电路，再传到量脉测控软件平台，再编译成脉冲信号，进入量子处理器中进行计算，……，”张炳坤一边操作演示，一边向李洛解说道。
李洛了然地点了点头，大概听懂了他的描述，关心地问：“量子处理器的计算精准吗？计算结果数据怎么获取？”
“李总，你这个问题问的直指核心，这就是量子计算机与经典计算机存在巨大不同之处了。”张炳坤敬佩地看了李洛一眼，接着，详细回答李洛的问题道：“量子计算机执行任务时是通过：对量子比特的量子态作用演化并得到所需要的输出量子态，然后，对量子态进行需要的测量并读出所需要的信息。”
“但是，在哥本哈根解释框架下，对量子态在某一算符的本征态基矢下做经典测量，量子态会随机坍缩到其中某一个本征态，因此，单次测量不能直接获得全部关于该算符的信息，读出量子计算输出并不是一个trivial的问题。”
“输出结果需要通过反复测量从而降低测量期望与真实期望之间的误差，也就，多次测量取平均值。”
“这一类测量方法，一般被应用在很多量子模拟算法中，也就是用量子线路执行完成量子过程对应的量子演化后，需要在想要测量的算符的本征态基底下多次采样。”
“另外，通过增加比特数提升测量精度，且不需要大量采样，代表算法为量子相位估计（Quantumphaseestimation，即QPE，也有人称其为PEA，Phaseestimationalgorithm）以及基于其的一系列算法，包括著名的Shor算法（大数分解算法）以及在量子机器学习中广泛应用的HHL算法。”
……
张炳坤一边操作量子计算机向李洛演示，一边详细地解说。
李洛连连点头，迅速接收着这与量子计算机相关的专业知识，时不时提出一个个直指核心的问题。
李洛问：“所以，量子计算是存在误差的么？”
张炳坤满脸赞赏地回答：“是的！不同经典计算机，量子计算机是由不完美的元件构成的，它们对外界的干扰非常敏感。在执行计算时，这不可避免地会导致错误。”
张炳坤详细地介绍：“传统计算机存在一个完善的检测和纠正此类错误的工具包；量子计算机将更加依赖于定位和修复错误，这需要考虑到信息在量子态中编码这一事实的概念上的不同方法，特别是，重复地读出量子信息而不干扰它，这是检测错误的要求，并且实时地对这些错误作出反应是相当大的挑战。”
李洛接着问：“咱们这款量子计算机的误差率多少，对实际有什么影响！”
又被李洛问到了关键问题，张炳坤苦笑着回答：“李总，说句实在话，量子计算机离实用还有一段距离，因为还没考虑纠错，纠错是量子计算机非常难的问题。”
张炳坤想了想，回答道：“咱们这款量子计算机的精准度达到了98%，不过，使用方向不一样，量子计算机更擅长海量数据并行运算、模拟分子原理，经典计算机处理则较为困难，相反，如果用量子计算机去处理传统计算机很擅长的加减乘除、运行游戏、播放视频电影等功能，这体现不出来量子优势，量子计算机并不对这些问题有直接的加速的作用。”
“量子计算的优势不是并行处理能力，而是天然的、内蕴的、隐式的、几乎无代价的并行计算，经典计算也能进行并行计算，但是得付出相应的并行倍数的处理资源，”
“计算机需要先计算门作用于基态0的效果，然后再计算门作用于基态1的效果，再对两个处理的结果进行线性组合得到新的状态；但是，在量子计算中，作用于基态0的处理和作用于基态1的处理以及它们的线性组合是天然地（intrinsically）并行执行的，不需要显式地分两次进行，……。”
……
听着李总和张教授一问一答，各种专业名字不断从他们口中蹦出来，许雪听蒙圈了，就像听着一首催眠曲，枯燥地直犯困。
时间一晃，快一个小时过去。
许雪就这么看着李洛专心致志和张炳坤学习与量子计算机相关的操作知识，丝毫不关心其它的事。
许雪几次想打断这场教学，但是，看到李洛专注学习的模样，张炳坤讲解得不亦乐乎的模样，又不忍心打断他们。
许雪只能抱着手机，不断发消息，安抚催促她将李洛带回公司总部的谢光武，钱启铭他们。
张炳坤肯定李洛的提问道：“没错，李总，量子计算机的困境就在这里，量子计算机的叠加态有一个主要问题，一旦被测量，它就会随机地坍塌成某个特定状态，在这个过程中就丢失所有关于其它状态的信息。但是，不观测又如何知道计算的结果呢？”
张炳坤略带遗憾地说：“如果不能得到这所有可能的结果，那量子计算机的并行处理能力也就没有什么意义了，所以，这就形成了一个困境，如何既利用量子计算的并行处理能力，又能够实实在在地得到这并行计算处理结果呢？”
听到张炳坤这么说，李洛心中不由一动，难道解决这个问题，是外星生命体叫它过来量子中心的原因？
可是，这个问题跟三十几件仪器设备图的制造有什么关系。
为了弄清外星生命体的目的，李洛认真跟张炳坤学习量子计算机的知识，终于对量子计算机的应用原理有了清晰的了解。
量子计算机与经典计算机相比，有着极其特殊的优势，利用量子的叠加与纠缠特性，运行量子算法，量子软件，在处理某些特定问题上相对经典计算机有指数级别的运算优势，如：密码分析、气象预报、药物设计、石油勘探，……等大规模计算难题有着巨大的优势，同时，更是开发人工智能的神器。
难道！
外星生命体打算靠这台量子计算机制造一款人工智能？
李洛脑中念头急转，忽然想到了一个极大的可能性。
李洛大门不出，二门不迈，总共完成三十二件新型仪器设备设计图纸的绘制。
这些仪器设计图，有简单的，亦有复杂的，它们共同的特征，是用在某种特殊金属的冶炼处理上。
具体用于冶制什么金属材料，没有材料冶炼配方，李洛不得而知。
不过，李洛能确定一件事，如果将这批设备造出来，他肯定会被相关单位列为‘怀疑对象’，他身上的秘密，外星生命体曝光的几率非常高。
现今，李洛在生物芯片，虚拟网络，IT领域是公认的顶尖天才，他的背景，个人信息，人际关系，……等等，各方面肯定被有关部门调查得清清楚楚。
生物芯片和虚拟网络技术的创新，李落有过半年多的研究积累，学习痕迹，因此，在这方面取得的成就，一定程度上能说得过去。
但是，这批设备仪器与IT领域没有任何关系，而是，材料领域相关的实验设备，制造设备，包含了材料，机械设计，物理原子，等等领域资深的专业知识。
同时，设计这项新型设备要在制造，材料冶炼领域历经一定的时间沉淀，才有可能设计出其中点一两件仪器设备，然而，李洛一下子拿出来这么多，三十几份仪器设备设计图纸。
这不摆明了告诉，其他人我有‘问题’么，不会被怀疑才怪了。
意识到这个情况，李洛不由急了：“这么多仪器设备要在三个月内全部造出来，难度高是一方面，关键问题是太可疑了！我不想被怀疑都难！”
没得到回复，李洛郑重地重申：“你说个话啊！这个问题不解决，这批设备没法造，我现在随时有人跟着，盯着，瞒不过去的！”
它不是害怕暴露自己么！
李洛希望外星生命体能因为这个问题‘知难而退’。
【这问题能解决，现在去量子计算中心。】
李洛微微一怔，看着面前虚拟光幕忽然跳出的一段文字，有些懵，不知道去了量子计算中心怎么解决这个问题。
李洛掏出手机，发视频通话给许雪。
没一会儿，视频接通了。
“李总，你今天要来公司了吗！”视频通话一接通，许雪焦急地问。
融资见面会后，要见李洛的投资大佬们太多了，各种协议文件，重要决策，都要他亲自出面决定。
少了李洛的星宇科技，就像缺了主心骨，CEO-谢光武，CFO-钱启铭，CHO-王英兰，……，这些高层管理们，天天追着她问李总什么时候露面，他们缺乏底气应付这么大场面。
万亿级别的融资规模，虚拟网络未来的发展战略，……，这么重要时候，身为公司最重要的人物，竟连躲起来三天不见人，谢光武他们都急坏了，恨不得亲自上门，将李洛押到公司去。
“不了，晚点再去公司！”李洛摇了摇头，吩咐道：“量子计算中心建设进度怎么样了？安排一下，带我过去看看！”
“进度？”许雪愣了一下，没想李洛这时候会关心量子中心的情况，连忙翻查了下资料，回应并安排道：“量子计算机好像已经组装好了，我将中心地址发给小陈，到时过去那等您？”
“好！”李洛满意地点头。
很快，三辆红旗的小型车队驶出紫玉山庄别墅区，向着北五环边某栋大楼驶去。
莫约过去半小时，三辆红旗抵达目的，门口，穿着包臀裙，白色小西装的许雪翘首以盼，她的身边，左右还有两个中年男人跟着等候。
红旗车停下，许雪迎上前去。
看到李洛从车内下来，许雪连忙带人迎上去，向其介绍身旁的两人道：“李总，这位是量子中心负责人-邱保忠，邱主任，这位是量子中心技术主管-张炳坤，张教授。”
“邱主任，张教授，你们好！”李洛点了点头，伸手同他们握手道。
邱保忠伸手同李洛握了一下，热情地介绍道：“李总，您来的正好，量子计算机刚组装好，我们刚要测试。”
张炳坤跟着点头道：“是的！我们已经刚装好量子计算机的系统，正在测试它性能。”
“走，带我去看看。”李洛点了点头，示意道。
“李总，这边请！”邱保忠走到前头热情地领路道。
“我们这栋实验大楼，总占地一千五百平，总共5层楼，外加两层地下室，为了维持量子计算机的超低温和静静环境，量子计算机放置在地下一层，……。”邱保忠走在前面领路，热情而详尽地为李洛介绍量子中心的情况。
很快，在邱保忠的引领下，一行人都换了套白色实验服，走进一间无尘实验室。
映入眼帘，中央摆着一台圆柱式，近四米高，带有四五个圆盘，由大大小小数十根导管链接的复杂仪器，裸露的复杂零件，金灿灿，……，模样就好像倒挂在天花板的吊灯。
但是，它是最复杂的吊灯，不是一根细长的电线，而是将它们组织成银色的群，整齐地编织在一个核心周围，它们按层排列，随着向下移动而变窄，金板将结构分成几个部分。
这便是量子计算机的真身？
“李总，这便是咱们的量子计算机了，它的结构不同于电子计算机结构，而是由量桨，量脉、极低温测试平台，以及位于其中的量子处理器组成，最核心的量子处理器位于这里，这个极低温平台设备内部，这个容器我们称它为枝形吊灯，这是一个增压冰箱，它使用特殊的液化氦混合物将计算机的量子芯片冷却到接近绝对零，……”邱保忠指着量子设备，详细为李洛讲解道。
“嗯！它是怎么工作呢！演示给我看看。”李洛点了点头，示意道。
“老张，你为李总演示一下。”邱保忠看向张炳坤示意道。
“好！”张炳坤欣然点头，走到一台液晶屏幕前，开始操作演示起来。
“李总，我现在进入是量子应用平台，我在这个平台编写应用程序，输入计算数据，接着，会先经过软件平台量易伏，服务器接收到相关任务后，将其翻译成量子逻辑门电路，再传到量脉测控软件平台，再编译成脉冲信号，进入量子处理器中进行计算，……，”张炳坤一边操作演示，一边向李洛解说道。
李洛了然地点了点头，大概听懂了他的描述，关心地问：“量子处理器的计算精准吗？计算结果数据怎么获取？”
“李总，你这个问题问的直指核心，这就是量子计算机与经典计算机存在巨大不同之处了。”张炳坤敬佩地看了李洛一眼，接着，详细回答李洛的问题道：“量子计算机执行任务时是通过：对量子比特的量子态作用演化并得到所需要的输出量子态，然后，对量子态进行需要的测量并读出所需要的信息。”
“但是，在哥本哈根解释框架下，对量子态在某一算符的本征态基矢下做经典测量，量子态会随机坍缩到其中某一个本征态，因此，单次测量不能直接获得全部关于该算符的信息，读出量子计算输出并不是一个trivial的问题。”
“输出结果需要通过反复测量从而降低测量期望与真实期望之间的误差，也就，多次测量取平均值。”
“这一类测量方法，一般被应用在很多量子模拟算法中，也就是用量子线路执行完成量子过程对应的量子演化后，需要在想要测量的算符的本征态基底下多次采样。”
“另外，通过增加比特数提升测量精度，且不需要大量采样，代表算法为量子相位估计（Quantumphaseestimation，即QPE，也有人称其为PEA，Phaseestimationalgorithm）以及基于其的一系列算法，包括著名的Shor算法（大数分解算法）以及在量子机器学习中广泛应用的HHL算法。”
……
张炳坤一边操作量子计算机向李洛演示，一边详细地解说。
李洛连连点头，迅速接收着这与量子计算机相关的专业知识，时不时提出一个个直指核心的问题。
李洛问：“所以，量子计算是存在误差的么？”
张炳坤满脸赞赏地回答：“是的！不同经典计算机，量子计算机是由不完美的元件构成的，它们对外界的干扰非常敏感。在执行计算时，这不可避免地会导致错误。”
张炳坤详细地介绍：“传统计算机存在一个完善的检测和纠正此类错误的工具包；量子计算机将更加依赖于定位和修复错误，这需要考虑到信息在量子态中编码这一事实的概念上的不同方法，特别是，重复地读出量子信息而不干扰它，这是检测错误的要求，并且实时地对这些错误作出反应是相当大的挑战。”
李洛接着问：“咱们这款量子计算机的误差率多少，对实际有什么影响！”
又被李洛问到了关键问题，张炳坤苦笑着回答：“李总，说句实在话，量子计算机离实用还有一段距离，因为还没考虑纠错，纠错是量子计算机非常难的问题。”
张炳坤想了想，回答道：“咱们这款量子计算机的精准度达到了98%，不过，使用方向不一样，量子计算机更擅长海量数据并行运算、模拟分子原理，经典计算机处理则较为困难，相反，如果用量子计算机去处理传统计算机很擅长的加减乘除、运行游戏、播放视频电影等功能，这体现不出来量子优势，量子计算机并不对这些问题有直接的加速的作用。”
“量子计算的优势不是并行处理能力，而是天然的、内蕴的、隐式的、几乎无代价的并行计算，经典计算也能进行并行计算，但是得付出相应的并行倍数的处理资源，”
“计算机需要先计算门作用于基态0的效果，然后再计算门作用于基态1的效果，再对两个处理的结果进行线性组合得到新的状态；但是，在量子计算中，作用于基态0的处理和作用于基态1的处理以及它们的线性组合是天然地（intrinsically）并行执行的，不需要显式地分两次进行，……。”
……
听着李总和张教授一问一答，各种专业名字不断从他们口中蹦出来，许雪听蒙圈了，就像听着一首催眠曲，枯燥地直犯困。
时间一晃，快一个小时过去。
许雪就这么看着李洛专心致志和张炳坤学习与量子计算机相关的操作知识，丝毫不关心其它的事。
许雪几次想打断这场教学，但是，看到李洛专注学习的模样，张炳坤讲解得不亦乐乎的模样，又不忍心打断他们。
许雪只能抱着手机，不断发消息，安抚催促她将李洛带回公司总部的谢光武，钱启铭他们。
张炳坤肯定李洛的提问道：“没错，李总，量子计算机的困境就在这里，量子计算机的叠加态有一个主要问题，一旦被测量，它就会随机地坍塌成某个特定状态，在这个过程中就丢失所有关于其它状态的信息。但是，不观测又如何知道计算的结果呢？”
张炳坤略带遗憾地说：“如果不能得到这所有可能的结果，那量子计算机的并行处理能力也就没有什么意义了，所以，这就形成了一个困境，如何既利用量子计算的并行处理能力，又能够实实在在地得到这并行计算处理结果呢？”
听到张炳坤这么说，李洛心中不由一动，难道解决这个问题，是外星生命体叫它过来量子中心的原因？
可是，这个问题跟三十几件仪器设备图的制造有什么关系。
为了弄清外星生命体的目的，李洛认真跟张炳坤学习量子计算机的知识，终于对量子计算机的应用原理有了清晰的了解。
量子计算机与经典计算机相比，有着极其特殊的优势，利用量子的叠加与纠缠特性，运行量子算法，量子软件，在处理某些特定问题上相对经典计算机有指数级别的运算优势，如：密码分析、气象预报、药物设计、石油勘探，……等大规模计算难题有着巨大的优势，同时，更是开发人工智能的神器。
难道！
外星生命体打算靠这台量子计算机制造一款人工智能？
李洛脑中念头急转，忽然想到了一个极大的可能性。
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