科学家制造出迄今最大的量子回路

据《自然》杂志网站报道，量子计算研究领域在近期内取得了重大突破。悉尼大学和澳大利亚国立大学的研究团队成功在单个元件上聚集了迄今为止最大的量子回路，将原先保持的14个量子比特纪录跃升至惊人的1万个，提高了三个数量级。这项重要成果已在《自然·光子学》杂志上在线发表。

来自悉尼大学物理学院的尼古拉斯·梅尼库奇博士是一位理论物理学家，他解释说：“制造量子计算机的两个主要难题是微小量子系统的精确控制和可扩展性问题。我们已经在可扩展性方面取得了重要进展，制造出了类似于电路板的结构以支持量子计算的需要。我们现在面临的是如何精确控制这些量子回路的问题。”这些突破性的进展对于制造大型超高速量子计算机至关重要。

除了上述的进展之外，上周在量子计算领域还出现了另一项重大突破。加拿大西蒙·弗雷泽大学的迈克·斯沃尔特教授领导的研究团队成功地将室温下脆弱的量子比特的寿命延长到创纪录的39分钟。相较于先前硅基系统中的25秒记录，这一突破实现了近100倍的寿命增长，这一进展克服了一项超高速量子计算机的重大障碍。尽管实验中的量子比特能够在室温下存在并在冷却和加热过程中保持完好，但它们只能在极低的温度下被读取出来，即低于零下263.15摄氏度。因此它们无法满足基于不同量子状态进行量子计算的要求。这意味着我们还需要面对许多挑战来实现真正高效的室温读取技术。科学家希望在未来的工作中能创造出支持多重状态的多能级量子比特，这是未来实现量子计算机的关键所在。梅尼库奇强调：“未来的量子计算机将拥有巨大的计算潜力，这得益于量子态的线性叠加态特性。”实现这一目标的道路仍然充满了挑战。我们面临的困难之一是必须找到屏蔽外界干扰的方法以避免量子计算机崩溃的问题。“我们正在经历一场全球性的竞赛来克服这些挑战，”他说，“而中国的研究水平在这个领域也非常突出。”量子计算的发展正处于不断进化的过程中，每一个进步都为未来的突破铺平了道路。我们期待着这一领域的未来进展和新的突破。