跨导量子比特回波相干时间创下新纪录
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。
量子处理器上高相干传输量子比特的艺术图。图片来源：美国科学促进会网站
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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