科技日?qǐng)?bào)北京10月29日電(記者 劉霞)在一項(xiàng)最新研究中，美國(guó)能源部阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)將新型量子比特——電荷量子比特的相干時(shí)間延長(zhǎng)到0.1毫秒，為此前紀(jì)錄的1000倍。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《自然·物理學(xué)》雜志。

　　研究人員表示，他們的量子比特能以非常高的精度和速度在此時(shí)間內(nèi)執(zhí)行10000次操作，而傳統(tǒng)電子電荷量子比特在相干時(shí)間內(nèi)只能執(zhí)行10到100次操作。

　　阿貢團(tuán)隊(duì)的量子比特以電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(電荷)編碼量子信息，因此被稱為電荷量子比特。他們?cè)谡婵罩胁东@超清潔固體氖表面上的單個(gè)電子。惰性元素氖是少數(shù)不與其他元素發(fā)生反應(yīng)的元素之一，因此能更好地應(yīng)對(duì)周圍環(huán)境“噪聲”的干擾，從而保證了更長(zhǎng)的相干時(shí)間。從此前的0.1微秒延長(zhǎng)到0.1毫秒，使研究人員能以非常高的保真度控制和讀出單個(gè)量子比特的狀態(tài)。

　　研究人員指出，在現(xiàn)有各種量子比特中，電荷量子比特極具吸引力，因?yàn)樗鼈冎谱骱筒僮骱?jiǎn)單，與經(jīng)典計(jì)算機(jī)的現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施兼容，且用其制成的量子比特能更好地進(jìn)行擴(kuò)展，因此未來(lái)有望以較低成本建造和運(yùn)行大規(guī)模此類量子計(jì)算機(jī)。

　　在最新研究中，團(tuán)隊(duì)也證明兩個(gè)電荷量子比特可耦合到同一個(gè)超導(dǎo)電路上，從而可通過(guò)電路傳輸信息，這意味著朝著量子計(jì)算的關(guān)鍵——兩個(gè)量子比特之間的糾纏邁出了重要一步。