《未名双星》花时溪

30、退相干时间

　　凌晨两点四十七分，稀释制冷机的第三级冷盘温度突然跳了15毫开。

　　元昭当时正趴在控制台前补觉，脸颊压着实验记录本的塑料封面，压出一道红印。警报不是尖锐的蜂鸣——他设的是静音震动，手机在桌面上嗡嗡一转，他瞬间醒了。

　　屏幕上的温度曲线：15mK的跳变发生在23秒内，然后缓慢回落，但没回到原来的基线，停在比设定值高6mK的位置，漂着。

　　6mK。对于常规输运测量来说，这个漂移可以忽略。但对于非阿贝尔编织门——他们正在跑的那组序列，对温度敏感得像薛定谔的猫对毒气瓶敏感——6mK意味着相位相干时间直接砍半。

　　元昭盯着那条漂了位的基线，没有立刻操作。他先看了一眼序列运行状态：第47次重复，当前处在第三步π/2脉冲，还剩203次重复。如果现在中断，前面46次全部作废，累计机时84小时归零。

　　他按下暂停键，不是中止，是暂停。然后他拨了周焰的电话。

　　响了两声，接起来。周焰的声音带着被吵醒的沙哑：“制冷机？”

　　“第三级跳了15mK，现在漂在高位下不来。我暂停了序列。”

　　“我马上到。”

　　周焰从宿舍到实验室骑车只要六分钟。元昭听着电话那头匆忙穿衣的窸窣声、门锁声、脚步声，然后电话没挂，被揣进口袋，风声和喘息声断续传来。

　　六分二十秒后，周焰推开门，羽绒服拉链没拉，里面是一件睡衣领口露出来的格子秋衣。

　　“哪级？”

　　“第三级。”

　　周焰蹲到制冷机前，看了一眼温控仪表，又伸手摸了摸通往第三级的氦管线接口——不摸不知道，一摸他眉头就皱起来了：“这段管线温度比平时高。不是冷头的问题，是热负载突然增加了。可能是某根同轴线外层绝缘破了，在低温下产生了漏热。”

　　“能定位吗？”

　　“得升温排查。升到4K，用万用表逐根测线缆的绝缘电阻。”周焰站起来，看了一眼控制台上暂停中的序列界面，“这轮跑了多久？”

　　“84小时，46次重复。”

　　周焰沉默了两秒。84小时——这是他们目前最长的一次连续编织门测量。如果升温排查，84小时归零，而且重新降温到base temperature还要12小时，加上重新稳定，前后损失至少48小时。而他们下周三要向《Physical Review B》提交阶段性进展报告，数据缺口刚好卡在最关键的那张门保真度图上。

　　“升温。”元昭说。

　　周焰看他：“你确定？”

　　“确定。84小时的数据，如果基线漂了6mK，前半段和后半段的系统误差不一致，拼出来的保真度是假的。假数据不如没数据。”

　　周焰没再争。他转身打开温控程序，开始执行升温序列。

　　稀释制冷机从base temperature回升到4K，用了四十分钟。这四十分钟里，两人都没说话。元昭靠在实验台边，盯着屏幕上缓缓上升的温度曲线；周焰蹲在制冷机旁，用手电筒照着那一捆密密麻麻的测量线缆，一根一根地看绝缘层的颜色和纹理。

　　凌晨四点十二分，他找到了问题所在。

　　“这根。”周焰用手指挑起一根银灰色的半刚性同轴线，在靠近冷盘接口的位置，外皮有一道不到两毫米的裂口，“应该是反复热循环导致的热应力开裂。裂口很小，但在低温下收缩时会露出屏蔽层，接触到冷盘外壳，造成微漏热。”

　　“能修吗？”

　　“能。剪掉这一段，重新做接头。但我手上没有适配这种半刚性线缆的 SMA 接头，得找隔壁组借。”

　　“我去借。”元昭站起来，拿起手机看了一眼时间——凌晨四点十五分，“赵明远八点才到，我等不到八点。我现在给隔壁组刘老师发消息。”

　　“你四点给人发消息借接头？”

　　“刘老师说过他失眠，经常五点醒来看邮件。”

　　元昭编辑了一条消息，措辞极短：“刘老师抱歉打扰，稀释制冷机半刚性线缆 SMA 接头急需一个，型号 SC-150/T，不知能否借用？今早八点前可来取。”发送。

　　五分钟后，回复来了：“在办公室抽屉左边第二格，自己拿。门禁密码没换。”

　　元昭穿上外套出了门。凌晨的物理楼走廊只有应急灯亮着，他的脚步声在瓷砖上一下一下地弹回来。他拿了接头，回到实验室时，周焰已经把损坏的那段线缆剪了下来，剥好了外皮，露出了完好的内导体和介质层。

　　两人就着实验台的灯光，一人稳住线缆，一人焊接接头。焊锡熔化时的气味混着实验室特有的冷空气，在凌晨四点半的房间里弥散开来。

　　接头焊好，万用表测绝缘电阻——通过。重新安装，密封，检漏——通过。开始降温。

　　降温曲线开始下降时，窗外天已经蒙蒙亮了。元昭坐在控制台前，周焰坐在他旁边的地上，背靠着实验台腿，两人共享一杯从自动售货机买的、已经凉透的罐装咖啡。

　　“84小时白跑了。”周焰说。

　　“不算白跑。”元昭说，“至少知道了我们系统的退相干时间上限——在6mK漂移下，保真度撑不过40次重复。这说明我们的脉冲补偿协议对低频温度漂移的鲁棒性不够。下个版本要在时序里加入实时基线校正。”

　　“你已经在想下个版本了。”

　　“不然呢？停下来哭84小时？”

　　周焰笑了一下，把头往后仰，靠在实验台边缘：“元昭，你有没有想过一个问题——如果稀释制冷机会退相干，如果同轴线会老化，如果接头会开裂，如果所有硬件都有寿命，那我们这个系统——‘元周系统’——它的退相干时间是多少？”

　　元昭没有立刻回答。他喝了一口凉咖啡，苦的。

　　“你是指，我们会不会也有一天，因为某种缓慢的、累积的、不可逆的噪声，失去相干性？”

　　“嗯。”

　　元昭看着降温曲线。温度已经过了50K，还在往下走。窗外天色从灰蓝变成浅白，路灯在同一时刻熄灭。

　　“我不知道退相干时间是多少。”他说，“但我知道，退相干不是因为噪声大，是因为系统和环境纠缠了，信息泄漏出去了。只要我们能及时做量子纠错——把泄漏的信息找回来，重新同步相位——退相干就可以被推迟。”

　　他转头看周焰：

　　“我们现在就在做纠错。凌晨四点起来修线缆，是纠错。借接头，是纠错。重新降温，是纠错。每一次出问题、解决问题，都是一轮纠错周期。只要纠错周期短于退相干时间，系统就能一直跑下去。”

　　周焰看着他，看了很久。晨光从窗户照进来，落在元昭的侧脸上，他眼底有血丝，但眼神很亮。

　　“那我们的纠错周期是多长？”周焰问。

　　“到目前为止，最长不超过24小时。”元昭说，“从冷湖那次你发烧我替你盯设备，到MIT时你半夜回我邮件，到刚才你六分钟赶到实验室——没有一次纠错周期超过一天。”

　　周焰低下头，笑了。那笑容里有疲惫，有安心，还有一种说不清的、像焊锡一样牢固的东西。

　　“那就继续跑。”他说。

　　“嗯。继续跑。”

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　　上午十点，制冷机重新达到base temperature。元昭重新加载了编织门序列，开始第1次重复。

　　林晓晓到实验室时，看见白板上多了一行字：

　　τ_corr < τ_dec →系统相干

　　她没看懂，但没问。她只是在旁边画了一只小猫，尾巴卷成一个问号。

　　赵明远到的时候，带了三份早饭。陆寻来的时候，带了一篇刚出炉的预印本，关于拓扑量子比特的实时纠错方案。

　　下午两点，第32次重复完成。保真度0.89，比上一轮最好成绩低了0.03，但在6mK漂移后的预期范围内。

　　“还可以。”周焰看着数据说，“比我想的好。”

　　“因为我们在漂移发生后暂停了，不是在漂移中测量。”元昭说，“暂停本身就是一次纠错——切断系统和环境的纠缠，重新初始化。”

　　周焰懂了：“所以我们的纠错周期，不只是24小时。还包括‘察觉异常→判断→暂停→修复→重启’这一整条链路的速度。”

　　“对。”元昭说，“这次链路耗时6小时20分钟。下次争取压缩到4小时以内。”

　　周焰看着他，忍不住笑了：“你连纠错速度都要优化。”

　　“不然呢？”元昭也笑了，“退相干不等人。”

　　窗外，午后的阳光照进来，落在白板上那行公式上。τ_corr < τ_dec。只要这个不等式成立，系统就还在拓扑相里。

　　至于这个不等式能成立多久——

　　他们打算用一辈子来测。