量子比特的保存时间达到了1.43秒足以存储相当多的数据

发布时间：2023-10-27 13:05:47 所属栏目：外闻来源：转载

导读： 　　对于超导量子技术的应用前景极为乐观，它可以弥补当前电子器件和精微的量子世界之间存在的间隙。然而，在过去的十年里，关键过程的稳定性进展缓慢。现在，马里兰大学的研究人员终于实现

　　对于超导量子技术的应用前景极为乐观，它可以弥补当前电子器件和精微的量子世界之间存在的间隙。然而，在过去的十年里，关键过程的稳定性进展缓慢。现在，马里兰大学的研究人员终于实现了重大突破，他们制造出的超导量子比特（qubits）的寿命比以前长10倍。

　　量子比特在计算中的用途非常广泛，因为它们的量子特性以数学上便于处理的方式相互纠缠，可以在瞬间解决某些复杂的算法问题，而其他技术可能需要几十年甚至更长时间。然而，这些关键特性不仅可以与其他量子比特纠缠在一起，而且可以与环境中的任何物质相互作用，通常在它们的宝贵信息被测量之前就会发生这种情况。

　　现在，研究人员已经构建了所谓的"fluxonium"量子比特，它可以保留1.43毫秒的信息。这可能看起来像是一个超短的时间闪烁，但它比以前的记录提高了10倍。

　　量子比特的构建方式有很多，每种方法都有自己的支持者。Fluxonium是一种基于超导电路重要接点操作的量子比特。使用超导系统测量电子的量子特性的一个大优点是，它们已经基于电子电路，我们对此有丰富的经验。这就是为什么理论上，fluxonium量子比特更适合大型系统和限制错误。但是，直到现在，数据记录的时间（即相干时间）都太短，无法发挥实际作用。

　　这项最新的进步可能会使fluxonium研发的量子比特超级计算机重新与transmon研发的量子比特超级计算机竞争，后者是像谷歌和IBM这样的公司目前在其量子计算机中使用的超导量子比特类型。

　　研究人员在他们发表的论文中写道："值得注意的是，即使在毫秒范围内，相干时间也受到材料吸收的限制，如果制造过程更严谨，相干时间还可以进一步提高。"

　　"我们的演示可能对抑制下一代量子处理器中的错误有所帮助。"换句话说，研究人员有信心，fluxonium量子比特在相干性和稳定性方面可以做得更好。这将对科学家们寻求使用各种指标扩大量子计算系统的规模非常重要。

　　关键的改进在于对操作频率和电路参数的调整，这提高了量子比特的松弛时间：即它在可能的状态之间传递的时间，此期间可以记录数据。

　　显然，我们还有很多工作要做，才能让量子比特准备好实际使用——例如，大多数时候，它们仍然需要在超低温度下操作。但是，如果我们每进行一次新的研究就能向前跳跃10倍，那么我们的量子计算未来可能会比我们想象的更快到来。

　　研究人员写道："要构建具有毫秒级相干时间的大规模超导处理器，还需要做很多工作，我们的案例研究证明了这个目标的短期可行性，并且在未来几年内，我们有望实现这一目标。”

（编辑：云计算网_泰州站长网）

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