第283章 第二代森林號量子計算機（1 / 1）
它們涉及到計算理論的底層邏輯，想要真正獲得突破的話，需要顛覆現有的複雜性理論。
不過相比於其他的兩個問題，徐瑞還是覺得P/NP問題解決起來的可能性要更大一些。
而在研究這個問題之前，徐瑞還需要先完成另外一個專案的研究，才有可能真正觸及P/NP問題的答案。
“森林號量子計算機……也是時候進入到第二代的研發了。”
量子計算機的領域，也同樣是徐瑞非常重視的一個研究領域，對於森林二號的研究，徐瑞早就已經有不少的想法了。
正常來說，相鄰兩代的量子計算機，在效能上肯定會取得一定的突破，但也不至於一下子就出現顛覆性的突破。
可是徐瑞肯定不會滿足於這種小幅度的提升，既然要做，就要達到讓自己滿意的程度。
接下來的一段時間裡，徐瑞和自己的團隊成員，以及辰瑞科技的核心研究人員一起，開始了森林二號的專案研發。
瞭解到這個專案，陶轍宣也同樣加入了進來，再一次前往了燕京，迴歸到了徐瑞的團隊之中。
為了讓陶轍宣更好的參與這項研究，燕大特意為陶轍宣提供了燕大名譽教授的身份。
這樣一來，陶轍宣就可以名正言順的加入到徐瑞的團隊了，成為了團隊中的正式成員。
在大家的共同努力之下，第二代森林號量子計算機的原型機，成功的被研發了出來。
這臺量子計算機相比上一代的提升，可謂是非常誇張的，量子位元數直接從之前的一百，提升到了一萬的級別。
在之前的初步測試之中，森林二代的表現還是比較穩定的，在低溫下可以非常穩定的安靜執行。
這也讓他們對這臺原型機的信心變得更加充足了許多，繼續進行起了更復雜的測試工作。
但就在這個時候，森林二號開始遇到了一些新的問題。
只見在這次的測試之中，一個刺眼的紅色警告，不斷的在控制室的螢幕上面閃爍了起來。
“量子演算法執行失敗——整數分解問題在量子加速下，仍顯示指數級殘餘複雜度。理論預期與實際結果存在三個數量級的差距……”
看到這樣的結果，大家也不禁面面相覷了起來。
從理論上來說，他們所使用的Shor演算法是沒有問題的，可以在多項式時間內分解大整數，這個演算法也經過了較為廣泛的驗證。
可是，在這一次的實際執行之中，他們卻發現，隨著問題規模的不斷增大，量子電路的深度和錯誤率卻呈指數增長著。
沉默了一會兒，陶轍宣說道：
“問題應該並不在硬體。量子電路的本質在於編織，但編織的複雜度是跟問題的複雜度耦合的。而我們的整數分解問題，本質上就是在尋找週期……”
聽陶轍宣這麼說，徐瑞也點點頭表示著贊同。
這意味著一些更加深層次的問題，計算複雜度並不只是一個宏觀上的概念，在量子世界中同樣也是存在的。
即使有量子並行性作為基礎，某些問題的內在複雜度，仍然有可能讓計算變得更加困難。
就在他們討論這些問題的時候，林嵩卻一直在白板上計算著什麼。
過了一會兒，林嵩似乎得到了自己的發現，表情變得微微興奮了起來。
“徐瑞，陶教授，在剛剛分析量子演算法資料的時候，我發現了一個全新的模式。”
聽到林嵩的這番話，大家都馬上湊了過來，看起了林嵩推導的這些公式。
“林嵩，你能再仔細的講解一下嗎？”
“當然沒有問題。你們看，這些在經典計算機上被證明是NP類的問題，在量子計算機之中，即使使用最優演算法，函式圖象都呈現一種分形式的結構……”
為了讓其他人能夠更好的理解自己的想法，林嵩還特意找出了不少相關的影象。
徐瑞的反應速度很快，在看過這些影象之後，很快便明白林嵩話中的意思了。
“確實像林嵩你說的這樣。你們看這裡，當子句數與變數數的比值達到某個數值的時候，計算時間曲線出現了一個尖峰，而這正相當於特殊的相變點……”
在這個相變點的兩側，問題的難度呈現著非常巨大的區別。
而在量子計算之中，這個相變點其實也是同樣存在的，只是出現的時間被推遲了一些而已。
“這麼說，即使是使用量子計算，NP完全問題在本質上仍然是困難的？”沈紫瑤問道。
“沒錯，量子計算可以降低指數，但這個降低程度是存在著一定的限制的。只要我們控制好這個程度，完全可以在量子世界中去研究P和NP的問題。”
這是徐瑞在研發森林二號之前，就希望達成的一個想法，而這個想法現在已經越來越接近了。
“徐瑞，你是不是早就想要透過量子計算機去研發P/NP問題了？”
“是的，陶教授，想要使用經典計算機去研究這一類問題是不太可能的，只有量子計算機的強大算力，才有可能滿足這個要求。”
一番商議之後，他們正式決定，對幾個有代表性的NP完全問題進行研究。
這其中比較有代表性的，包括3-SAT問題、旅行商問題、子集和問題等等。
它們分別是邏輯電路驗證、組合最佳化、密碼學問題的代表，如果能夠將這幾個問題研究透徹，就很有可能得出初步的結論了。
利用目前最先進的量子演算法，他們在森林二號上開始了計算工作。
只是讓大家感到遺憾的是，第一批計算資料並不是那麼的盡如人意。
對於3-SAT問題，當變數數達到50的時候，量子演算法在相變點附近的成功機率，會驟然下降到0.1%以下。
即使繼續增加量子位元數和電路深度，這個機率也並不會有非常明顯的改善。
看完這些資料，徐瑞和大家一起討論了起來。
“我覺得問題應該在於糾纏。你們看，在相變點附近，解空間的幾何結構變得非常複雜。量子態試圖去探索所有的可能解，但不同解之間的干涉，卻進一步增加了問題的複雜程度……”