凝視奇點的物理學徒

化繁為簡達格物窮理、慎思明辨求經世濟民、鑑古通今窺科幻未來! Think Physics Informationally, Information Physically, and the Growth of Technologies Exponentially 線上名片 https://physics2045.carrd.co/

【生活記事】SG再度半封城、我成為實驗主控者~6/28

發布於

兩個月生活點滴我總當下是覺得日日平淡,尤其是五月中之後的半封城不能聚會、也只能上半天尤其覺得時間過得緩慢,不過現在連點成線後很多事情彷彿是上輩子發生的恍如隔世、解壓縮般的快速進展和連串事件,這種反差真是震驚了我自己,只能老話一句「人總是高估短期改變,低估長期改變」.生活記事是我一直以來經營網誌的核心動力,讓人生事件與思考讓其不至於逸失,也告訴親人與朋友們我一切安好.

我在文章開始前依照慣例:由衷感謝大家閱讀、回應、分享、拍手讚賞:)

實驗與學術紀錄

這段時間我很深入的對整張光學桌個部分檢視並最佳化:例如我們實驗需要兩道反向的Sisyphus cooling laser,總是有一道功率比較不穩定,不過過往的習慣就是增加整理功率(透過清潔雷射本體)來解決問題,我細究發先這個光路上可以分配更多雷射功率給Sisyphus ,因為來自共同源頭的Doppler cooling 和測量需要的雷射其實都功率飽和,而這種工程細節就是實驗負責人不介意沒發現就不會有人發現LOL 另外值得紀錄的實驗細節就是399bar 這道雷射光路,就我所知「十年前設置後」大家都是用微調的方式調教,沒有人用從無到有(第一原理)的方式來尋找光路,我在某次系統維護的時候花了兩三天終於確定其巧門(相信我,這個是光學桌上扣掉雷射本體我摸過最難搞的部分),當下實在是放下心中的大石,很有成就感(笑.現在實驗室不僅已經恢復去年十一月的巔峰狀態,可以說這半年的努力有讓phonon coherence time 上升,並且讓量子邏輯閘的速度加倍!!

當然還是有些難解但不致命的情況:雖然說4月安裝的RF測量系統是一體成型比原本的設計穩定,不過每隔一兩週就會出現輸出電壓改變的情況實在是非常令人困擾(可以確定是系統輸出端會產生<0.02v的偏移),這個狀況很有可能就是一體成型的電路所致,不過目前就是優先處理別的議題,畢竟這個跳躍不是連續性地往一個方向偏移,而是來回跳躍…(不知道是不是哪裡有充放電現象之類的了).

除了硬體的各種校正外,成為實驗主控人員就代表必須計畫下個研究課題:就短時間而言我們會把實驗控制自動化做為最高目標、先會耗時幾週讓所有人力都合作做出了雛形,畢竟老闆的grant 是往這個方向申請,幾年後的雲端量子電腦可遠端操作就是始於足下了(編寫自動化腳本的過程也會化簡所有不必要之實驗細節,省時間就是拯救人生啊)!另一方面,長時間的實驗規劃需要理論支持,其中一個選項是實驗室於DAMOP(和arxiv)找了篇思路精奇的文章,英國理論物理學家用神奇數學技巧另闢蹊徑產生出我非常熟悉的量子邏輯閘,絕對是上半年我覺得最讚的文章.初步看來我們實驗室的參數是有辦法做到這種gemotry phase beam splitter gate,不過如果真的想認真做實驗就是得考慮各種修正項和細節,所以和自動化相比就先暫時擱置了;當然我們也能夠沿著量子機器學習(QML)的道路直接了當的繼續往下走,這個可以直接做到我兩年畢業絕不是問題,不過發表QML的黃金時期基本上已經過了,整個子領域可能開始走下坡(請見下文),以能夠順利畢業和thesis 好寫的程度來說這個方向比較適合LOL

個人生產力工具含日記(和整個實驗室的紀錄平台)都變成了Notion:身為寫紙本日記和使用Evernote已經超過5年的人,一直對於跳槽常用軟體和記錄方式感到意興闌珊,要不是因為實驗室紀錄平台得從緩慢的Google Doc切換,我應該還是不會嘗試Notion(之前實驗室兩張光學桌分別用Google Doc和One Note),結果我評價果然就和Notion眾多愛好者一樣,當初我就覺得Evernote 真的只是堪用等級,現在各種遲滯和沒那麼順手的地方都在Notion被改善!現在不僅整個實驗室都是用Notion做專案管理和記錄,每個人自己的記事軟體也都切換成了Notion(笑

論文進展與量子資訊思考

目前看起來「Experimental SWAP test of infinite dimensional quantum states」這篇應該會沒有意外就到PRL,雖然referee沒有問出什麼辛辣的問題(我們實驗室其實很驚訝,因為可以看出來不論是好評還是差評的referee都沒不是確實理解論文內容的內行人),基於謹慎起見我們實驗室仍舊收集了更多量子態製備的料且跑了更多模擬和誤差分析;甚至還去租了GCP 跑程式,實在是神奇經驗.不過最後結果沒有讓人很驚訝,誤差主要就是來自量子態製備(下圖0.3-0.4% 的這種雷射功率誤差影響不大)

前一篇典型的物理文章我沒有什麼感慨,不過我是共同第一作者的「Quantum-enhanced bosonic learning machine」就讓我比較有感觸了,哪怕是僅僅兩年之前的2019,量子機器學習(QML)領域都還是日正當中,IBM能夠發表在nature 就是其中的里程碑.結果不知道是因為太多品質普普的文章、或是單純審美疲乏、抑或是這個領域的潛力已經被看破手腳(例如量子機器學習在HHL被證明已經只能多項是加速而不能指數加速後受到了釜底抽薪的打擊),今年以來QML實驗大組發表的期刊也愈來愈艱難…這某方面也是自我安慰的話,畢竟從Nature 到Nature Physics 然後是Nature communication最後抵達NJP也實在感到哀傷,希望就今年能順利出刊了.

或許有人會認為量子模擬會比量子計算更有機會先行實用化,整個量子資訊仍舊有機會在五年內創造出Quantum Advantage(量子優勢:指解決實際問及、而非人為的里程碑),不過最近看了些量子化學的進展後也是不太樂觀,量子化學領域最經常被拿出來談論的中程模擬目標就是超越「哈伯法製氨」,因為肥料生產是人類極為耗能的活動,理解固氮酶FeMo-co化學作用的過程有助於找到更棒的人工催化劑(無需在高溫下運作).然後這篇文章很直接地說明了NISQ-VQE時代獲得足夠的精度和準度是極為艱鉅的挑戰(FeMo-Co 因為有重元素還得考論相對論效應,實在是夠硬),對於這個模擬能夠在5年做出來的機會我覺得接近涼涼.如果2025之前真的沒有任何量子優勢的實驗里程碑被達到,我估計量子冬天就要來了,從2016到2025的十年成長期恐怕是VC 大企業的耐心極限(軍工國安體系當然耐心更長,但是餅不夠大)…當然我仍舊認為Honeywell 和IonQ 是有機會挑戰1000顆量子位元的量子電腦,不過對泡沫的憂愁隨著我PhD 的進行愈來愈大LOL

生活故事

新加坡回到Phase2的這一個月時間裡,我最懷念的就是會到餐廳用餐(記得封城前最後一餐是吃下圖美味的咖哩)和去學校身房運動,生活習慣被打破對人的心理負擔確實是不小,不過這也是個機會去理解和改善自己的生活習慣,從Phase2開始變成20/4進食法確實對我的身心健康大有幫助,減少胰島素震盪確實讓人精神更容易維持在敏銳狀態,同時減少用餐時間就是能夠更加投入各種我覺得更有意義的事情:)也養成習慣每天沿著居住的社區往外同心圓探索,也是個一直應該執行但是總是不徹底的計畫,在Phase2的機遇中也讓我開了更多地圖.當然不能夠聚餐後就要有別的管道來消耗社交能量,非常感謝那些和我透過Telegram/Discord/Messenger 聊天的老同學、老朋友,雖然大家四散各地,不過這年頭要通訊聯絡實在是太方便了:)

當然在半封城的時間裡少不了影視作品和閱讀,可惜的是我覺得挑到的影視作品剛好都不是非常優…(上載新生算是會讓我期待第二部,不過也應該是因為對比「史萊姆第二季」和「愛死機器人第二季」都沒有很驚艷);說到閱讀,這年頭電子書實在是很方便、同時我處新加坡有地利之便能夠直接從台灣郵寄博客來也是很讚,閱讀著作中讓我印象深刻的是「福翁自傳」,雖然在日本近代人物史就已經稍微認識這位永遠在日幣萬元大鈔上的「福澤諭吉」,實際閱讀其自傳是非常具有趣味性,一代啟蒙思想家的人生和人格特質能夠趣味形容就是相當特別.我這段時間也被科幻社學長推坑了很值得沈思的漫畫葬送的芙莉蓮,時間觀果然是影響世界觀的最根本存在.

在這段時間內幣圈沒什麼故事好說的,5/19跳水之後走向趨勢不明至今,雖然我主觀上相信EIP1559 和Solana summer,不過市場乃人類行為是集體賽局決策的結果,所以如果真的熊市開始,那就到了使用者就認真推廣、開發主拼名建構的冷靜期LOL 在過去這段時間中,比較特別的我應邀去北科大區塊鏈社分享了關於Dex 的大小事,還講古了去年夏天的Sushiswap 傳說,原本當時以為dex war 是雙龍搶珠,結果現在已經上升到三家爭霸(sushiswap/uniswap/curve).

原文連結凝視奇點的物理學徒

喜歡我的文章嗎?
別忘了給點支持與讚賞,讓我知道創作的路上有你陪伴。

CC BY-NC-ND 2.0 版權聲明

【量子科普】從疊加態到量子詮釋

【生活記事】年末與返台紀錄~2/21

【生活記事】論文上線arxiv與實驗進展~4/27

1

看不過癮?

一鍵登入,即可加入全球最優質中文創作社區