量子計算領域迎來一項重要突破。科研人員通過在超導芯片上開展實驗,首次觀測到量子系統演化過程中的特殊階段,這一發現為提升量子計算穩定性提供了關鍵理論支撐。相關研究成果已登上國際權威學術期刊《自然》封面。
在量子計算的實際應用中,量子態的熱化速度始終是制約技術發展的核心難題。當量子比特與環境發生相互作用時,其量子特性會快速消散,導致存儲的信息無法被有效讀取。如何延長量子態的存活時間,成為全球科研團隊競相攻克的技術堡壘。
由國內多所頂尖科研機構組成的聯合團隊,依托自主研發的"莊子2.0"超導量子芯片,通過精密調控量子系統與環境的相互作用強度,成功捕捉到量子熱化過程中的過渡態。這個被命名為"預熱化階段"的特殊狀態,具有持續時間長、穩定性高的顯著特征,更重要的是其演化軌跡可通過外部參數進行精確調控。
實驗數據顯示,處于預熱化階段的量子系統,其信息保持時間較傳統狀態延長了數個數量級。這一特性為量子糾錯編碼提供了全新的操作窗口,科研人員可通過動態調節系統參數,在量子態完全熱化前完成信息轉移。該發現直接回應了量子計算實用化進程中關于"如何平衡計算速度與信息保真度"的關鍵爭議。
據參與研究的量子物理學家介紹,這項突破不僅深化了人類對量子多體系統的認知,更為設計新型量子存儲器開辟了道路。目前團隊正在開發基于預熱化機制的可控量子門操作方案,相關技術有望在量子化學模擬、密碼破解等前沿領域率先實現應用轉化。











