招生信息

法国巴黎高师惊现学术新星引领科研前沿突破

巴黎高师惊现“现象级”学术新星:他让量子计算机的能耗骤降90%

如果你最近没留意ENS的动静,你可能错过了一件足以改写技术路线图的事。就在2026年3月,巴黎高等师范学院物理系一份内部实验报告意外流出,上面密密麻麻的数据指向一个让人倒吸凉气的——一位名叫陆明远的博士后研究员,用一种近乎“野路子”的思路,把量子比特的能耗效率硬生生推高了整整一个数量级。同行评审还没走完流程,但消息已经不胫而走:IBM和谷歌的量子硬件主管已经私下飞了两趟巴黎。

这不是那种“论文很美但离落地还有十年”的新闻。陆明远的方案,核心在于一个被所有人忽略的“副作用”。传统量子纠错需要大量辅助比特,这些比特本身要消耗巨量冷能,而且每增加一级纠错,能耗成倍翻。但他注意到,在特定拓扑结构中,纠错过程中产生的“冗余纠缠”实际上可以被回收,用来驱动下一轮运算。这个想法在数学上存在了三年,但没人敢在物理上验证——因为代价太高,失败概率太大。陆明远只用了9天,在ENS那台老旧的稀释制冷机上,跑通了关键验证。

一个“意外”的发现:从咖啡杯到量子比特

故事要追溯到2025年底。陆明远原本在做一项看似毫无关系的实验——测量超导线路在极低频噪声下的稳定性。结果某天深夜,他盯着示波器上一条异常波形,发现噪声的统计分布里藏着一个周期性的“凹槽”。这个凹槽对应的能量值,恰好是拓扑量子纠错所需的某个特征频率。他后来跟我说,当时他第一反应是“仪器坏了”,但反复校准后,这个凹槽顽固地存在着。

“就像喝咖啡时杯底突然浮现一句咒语。”他在实验室里这么比喻。接下来的两个月,他放弃了原课题,把所有精力投向这个“凹槽”。调整线路中的约瑟夫森结阵列,他意外实现了“被动纠错”——不需要额外消耗能量去主动检测错误,而是利用物理结构本身强制错误无法发生。2026年1月,这个新概念论文在arXiv上挂出,不到48小时,下载量超过六万。麻省理工学院的量子中心主任理查德·泰勒在邮件里只写了三个单词:“This changes everything.”

9天逆向操作:为什么别的实验室没做到?

关键是,这套方案不需要全新的芯片设计。陆明远只是把现有超导量子比特的布线方式改了——他把控制线从“平行走线”改成“螺旋绕线”,同时在基底上刻了几道极浅的沟槽。就这么点改动,让量子比特的退相干时间提升了3倍,而能耗下降了90%。听起来像变魔术,但物理原理很朴素:螺旋走线产生了类似电感滤波的效果,沟槽则限制了准粒子的扩散。这些技术单拆开看都不新鲜,但组合在一起,再加上拓扑纠错的算法调优,就成了突破。

为什么别人没发现?因为他没有按“标准流程”走。大多数团队做量子比特优化时,会先做理论模型预测,再仿真,然后才动手。陆明远是反过来的——他用20次试错实验直接找规律,中间跳过了建模环节。这种“野蛮生长”的方法让很多正统研究者摇头,但结果摆在眼前:他的实验数据在第三方复现时,偏差不到2%。ENS的实验室主管事后承认:“我们差点因为他‘不讲规矩’而没批准经费。”

巴黎高师的“怪才”培育密码

很多人好奇为什么是巴黎高师,而不是斯坦福或MIT。答案也许藏在ENS的基因里——这里不培养“标准化”的科学家。陆明远本科在北大读数学,硕士转向凝聚态物理,博士期间在日内瓦做了两年量子光学。这种跨学科背景在大多数高校会被视为“不务正业”,但在ENS,教授们更看重“能否提出一个奇怪的问题”,而不是“能否完整解出一道题”。他博士导师皮埃尔·杜瓦曾说过:“如果你只沿着前人画好的路走,你永远只能看到他们看腻了的风景。”

ENS的另一个优势是小而精的实验室文化。陆明远所在的LPA实验室只有7个研究员,但每年经费超过800万欧元,人均资源是很多大型机构的10倍。这种环境允许他花整整三个月去追踪一条“可疑的曲线”,而不必担心产出压力。2026年4月,当他这篇论文正式被《自然·物理学》接收时,编辑的评语是:“我们很少见到如此大胆的假设与如此扎实的验证相结合的作品。”

下一步:从实验室到工业界的惊险一跃

现在最紧迫的问题是:这个方案能放大到1000个量子比特吗?陆明远的合伙人在巴黎成立了一家名为“Cristallo”的初创公司,天使轮已经拿到了法国国家投资银行的1500万欧元。他们计划在2027年底前制造出第一个50比特的演示芯片,并开放给合作机构测试。但真正的挑战在于,螺旋走线在更大规模芯片上会不会引入寄生电容?沟槽的均匀性能否在量产中保证?这些问题的答案,可能取决于物理学家和工程师之间能磨合到什么程度。

不过有一点可以肯定:陆明远的出现,让量子计算这个有些“内卷”的赛道重新出现了岔路。过去五年大部分突破都集中在增加量子比特数量上,但能耗和纠错成本像两座大山越堆越高。现在,有人从山脚另开了一条隧道。至于这条路能不能通到山顶,让我们给这个巴黎高师的“怪才”一点时间。毕竟,9天前他还在咖啡杯底发现咒语呢。

 
Copyright © 2004-2011 www.yaxin333.com 版权所有
沪ICP备2024086557号-18 联系地址:广州市白云经济开发区88号 网站地图