中国科技报 07月09日 02:35
[国 际] 跨导量子比特回波相干时间创下新纪录
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芬兰阿尔托大学物理学家宣布,他们通过测量发现一种跨导量子比特的回波相干时间达到1毫秒,创下新纪录,突破了此前接近0.6毫秒的科学纪录。这一成果标志着量子计算技术的重大进步,意味着量子计算机在执行计算任务时能维持量子态更长时间,支持更复杂的量子逻辑运算和更多无错操作,增强了现有‘有噪声’量子计算机的计算能力,并有望为实现‘无噪声’量子计算铺平道路。

🔬 跨导量子比特回波相干时间达到1毫秒,创下新纪录,远超之前的0.6毫秒,是量子计算技术的重大进步。

⏱️ 更长的量子比特相干时间意味着量子计算机能维持量子态更久,支持更复杂的量子逻辑运算和更多无错操作。

🛡️ 延长相干时间增强了现有‘有噪声’量子计算机的计算能力,并降低了量子纠错所需的资源消耗,为‘无噪声’量子计算铺路。

🧪 研究测得回波相干时间中位数也达到0.5毫秒,整体性能显著提升,表明在可重复、标准化的环境中能稳定制造核心器件。

🏭 洁净室环境的严格控制对制备纳米级精密量子比特至关重要,避免了尘埃、静电或温度波动导致的材料缺陷或电路失效。

    科技日报北京7月8日电 (记者张佳欣)据《自然·通讯》杂志8日报道,芬兰阿尔托大学物理学家宣布,他们通过测量发现一种跨导量子比特的回波相干时间创下新纪录,达到前所未有的1毫秒,突破了此前已发表的科学纪录。此前回波相干时间的最高纪录接近0.6毫秒。这一成果标志着量子计算技术的重大进步。

    更长的量子比特相干时间意味着,量子计算机在执行计算任务时能维持量子态不被破坏的时间更长,从而支持更复杂的量子逻辑运算和更多的无错操作。这不仅增强了现有“有噪声”量子计算机的计算能力,还降低了量子纠错所需的资源消耗,有望为实现“无噪声”量子计算铺平道路。

    此次研究测得的跨导量子比特回波相干时间中位数也达到了0.5毫秒。中位数的提高同样意义重大,意味着测量结果的整体性能提升。

    整个器件的制备过程是在洁净室环境中完成的。洁净室是一种对空气中微粒、温度、湿度和电磁干扰都有极高控制标准的专业实验空间。在制备量子比特这样的纳米级精密器件时,哪怕是空气中的一粒尘埃、一次静电放电,或轻微的温度波动,都会导致材料缺陷或电路失效,严重影响量子比特的性能甚至彻底报废。因此该环境为实验成功提供了至关重要的保障。

    研究人员表示,新成果不仅体现了芬兰在量子材料与芯片制备方面的技术实力,也表明在可重复、标准化的环境中,他们已经能够稳定制造出接近未来容错量子计算所需标准的核心器件。

    这项成果推动了未来量子计算机的发展。不过,未来量子计算机的规模化仍需在多方面实现突破,包括降噪、增加量子比特数量,以及此次研究所涉及的延长量子比特相干时间。

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