材料革新让量子比特寿命延长10倍

2025年11月13日 13:04 次阅读 稿源:网易科技 条评论

最近,《自然》(Nature)杂志发布了一项可能改变量子计算发展路径的突破性研究。美国普林斯顿大学团队通过材料创新,将超导量子比特的稳定性提升到了前所未有的高度——量子态保持时间突破1毫秒,达到目前主流技术指标的10倍。


这个突破的意义何在?简单来说,量子比特就像量子计算机的“脑细胞”,其寿命直接决定计算能力。传统超导量子比特(如Google使用的)只能维持100微秒,相当于刚开始思考就“断片”。而1毫秒的保持时间,让复杂量子运算成为可能。

更令人振奋的是,这项突破不是通过复杂结构重构,而是回归材料本质:用钽替代铝作为超导材料,用高纯硅替代蓝宝石作为衬底。这印证了那个观点:有时候最大的突破,来自最基础的创新。

这一进展可能大幅降低量子计算机的实现门槛。按照Google现有方案,实现实用量子计算需要百万级物理量子比特。但如果采用新型量子比特,这个数字可能直接降至10万——从天文数字回到了可企及的范围。

目前,亚马逊云科技(AWS)等机构已开始布局硅基钽量子比特研发。业界预测,如果能在氧化层缺陷问题上再进一步,量子比特寿命有望达到10毫秒,届时量子计算机的物理规模可能再减半。

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