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最近,《自然》(Nature)雜志發布了一項可能改變量子計算發展路徑的突破性研究。美國普林斯頓大學團隊通過材料創新,將超導量子比特的穩定性提升到了前所未有的高度——量子態保持時間突破1毫秒,達到目前主流技術指標的10倍! 這個突破的意義何在?簡單來說,量子比特就像量子計算機的“腦細胞”,其壽命直接決定計算能力。傳統超導量子比特(如谷歌使用的)只能維持100微秒,相當于剛開始思考就“斷片”。而1毫秒的保持時間,讓復雜量子運算成為可能。 更令人振奮的是,這項突破不是通過復雜結構重構,而是回歸材料本質:用鉭替代鋁作為超導材料,用高純硅替代藍寶石作為襯底。這印證了那個觀點:有時候最大的突破,來自最基礎的創新。 這一進展可能大幅降低量子計算機的實現門檻。按照谷歌現有方案,實現實用量子計算需要百萬級物理量子比特。但如果采用新型量子比特,這個數字可能直接降至10萬——從天文數字回到了可企及的范圍。 目前,亞馬遜云科技(AWS)等機構已開始布局硅基鉭量子比特研發。業界預測,如果能在氧化層缺陷問題上再進一步,量子比特壽命有望達到10毫秒,屆時量子計算機的物理規模可能再減半。 《科學》網站(www.science.org) |