В областта на квантовите изчисления, които изследват мистериите на микроскопичния свят, всяка малка намеса в експерименталната среда може да доведе до огромно отклонение в резултатите от изчисленията. Гранитната основа, с изключителните си характеристики, се е превърнала в незаменим ключов компонент в лабораториите за квантови изчисления, като по същество гарантира точността и стабилността на експериментите.
Абсолютна стабилност: Непревземаема стена срещу външни смущения
Квантовите изчисления разчитат на крехките квантови състояния на кюбитите, а външни вибрации, температурни промени или дори флуктуации в електромагнитните полета могат да причинят колапс на квантовите състояния, което прави резултатите от изчисленията невалидни. Гранитът, като естествен плътен камък, има изключително нисък коефициент на топлинно разширение, само (4-8) × 10⁻⁶/℃. Когато температурата на лабораторната среда се колебае, размерът му почти не се променя, осигурявайки стабилна основа за квантово изчислително оборудване. В същото време, уникалната вътрешна кристална структура на гранита му придава отлични характеристики на затихване, с коефициент на затихване до 0,05-0,1. Той може да намали над 90% от вибрационната енергия, предавана отвън, в рамките на 0,3 секунди, като ефективно изолира вибрационните смущения, генерирани от работата на оборудването и движението на персонала в лабораторията, гарантирайки, че кюбитите поддържат квантовото си състояние в стабилна среда.
Прецизна референция: „Котвата“, осигуряваща точност на измерването
В експериментите с квантови изчисления, прецизното измерване на състоянието на кюбитите е ключът към получаването на ефективни изчислителни резултати. Гранитната основа е претърпяла ултрапрецизна обработка, с контролируема плоскост в рамките на ±0,1 μm/m и грапавост на повърхността Ra ≤ 0,02 μm. Тя осигурява почти перфектна инсталационна референтна равнина за високопрецизни сензори, лазерни интерферометри и други измервателни инструменти в квантовите изчислителни устройства. Тази високопрецизна референтна равнина може да гарантира, че относителните позиции между инструментите остават точни по всяко време, избягвайки грешки в измерването, причинени от неравни или деформирани основи, като по този начин повишава точността и надеждността на експерименталните данни от квантовите изчисления.
Изолация и антимагнитност: „Бариерата за безопасност“, защитаваща квантовите състояния
Кюбитите са силно податливи на смущения от електромагнитни полета, а традиционните метални основи могат да генерират електромагнитна индукция или явления на статично електричество, което влияе върху стабилността на квантовите изчисления. Гранитът е неметален материал с естествени изолационни и антимагнетистични свойства. Той не взаимодейства с околните електромагнитни полета, нито генерира статично електричество, което да привлича прах или да пречи на работата на оборудването. Тази характеристика създава чиста електромагнитна среда за квантови изчислителни устройства, позволявайки на кюбитите да извършват операции без смущения и ефективно намалявайки процента на грешки при изчисленията.
Издръжлив и надежден: „Солидната основа“ за дългосрочна стабилна работа
Експериментите с квантови изчисления често изискват непрекъсната работа за дълги периоди от време, а изискванията за издръжливост на основата на експерименталното оборудване са изключително високи. Гранитът има висока твърдост и силна износоустойчивост, с твърдост по Моос от 6 до 7. При дългосрочно натоварване на квантово изчислително оборудване и чести операции по отстраняване на грешки, той не е склонен към износване и деформация. В същото време, той има стабилни химични свойства, устойчив е на киселинна и алкална корозия, може да се адаптира към различни химически реактивни среди в лабораторията и има експлоатационен живот от няколко десетилетия, осигурявайки дългосрочна стабилна и надеждна поддръжка и гаранция за квантово-изчислителните лаборатории.
В областта на авангардните технологии на квантовите изчисления, гранитните основи, с техните характеристики на стабилност, прецизност, изолация и издръжливост, са се превърнали в основни елементи за изграждане на високопрецизни експериментални среди. С непрекъснатото развитие на квантовите изчислителни технологии, гранитните основи ще продължат да играят незаменима и важна роля в насърчаването на изследванията и приложението на квантовите изчисления.
Време на публикуване: 24 май 2025 г.