科技日報記者 張佳欣
據(jù)《自然·通訊》雜志8日報道，芬蘭阿爾托大學物理學家宣布，他們通過測量發(fā)現(xiàn)一種跨導量子比特的回波相干時間創(chuàng)下新紀錄，達到前所未有的1毫秒，突破了此前已發(fā)表的科學紀錄。此前回波相干時間的最高紀錄接近0.6毫秒。這一成果標志著量子計算技術的重大進步。
更長的量子比特相干時間意味著，量子計算機在執(zhí)行計算任務時能維持量子態(tài)不被破壞的時間更長，從而支持更復雜的量子邏輯運算和更多的無錯操作。這不僅增強了現(xiàn)有“有噪聲”量子計算機的計算能力，還降低了量子糾錯所需的資源消耗，有望為實現(xiàn)“無噪聲”量子計算鋪平道路。
此次研究測得的跨導量子比特回波相干時間中位數(shù)也達到了0.5毫秒。中位數(shù)的提高同樣意義重大，意味著測量結果的整體性能提升。
整個器件的制備過程是在潔凈室環(huán)境中完成的。潔凈室是一種對空氣中微粒、溫度、濕度和電磁干擾都有極高控制標準的專業(yè)實驗空間。在制備量子比特這樣的納米級精密器件時，哪怕是空氣中的一粒塵埃、一次靜電放電，或輕微的溫度波動，都會導致材料缺陷或電路失效，嚴重影響量子比特的性能甚至徹底報廢。因此該環(huán)境為實驗成功提供了至關重要的保障。
研究人員表示，新成果不僅體現(xiàn)了芬蘭在量子材料與芯片制備方面的技術實力，也表明在可重復、標準化的環(huán)境中，他們已經能夠穩(wěn)定制造出接近未來容錯量子計算所需標準的核心器件。
這項成果推動了未來量子計算機的發(fā)展。不過，未來量子計算機的規(guī)?；孕柙诙喾矫鎸崿F(xiàn)突破，包括降噪、增加量子比特數(shù)量，以及此次研究所涉及的延長量子比特相干時間。
