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破纪录的壮举意味着新型量子处理器中信息的持续时间是 Google 和 IBM 使用的量子处理器的 15 倍
新量子位的新颖设计将化学元素钽与特殊的硅基板结合使用，创造了研究人员所说的迄今为止最相干的超导量子位。
来源:LiveScience科学家们开发了一种新的制造方法，用于创建超导量子位（量子位），其相干性的保持时间是实验室当前最先进系统的三倍，从而使它们能够进行更强大的量子计算操作。
11 月 5 日发表在《自然》杂志上的一项研究描述了这项新技术，它依赖于一种名为钽的稀土元素的使用。它属于元素周期表中的“过渡金属”族，通过逐个原子地形成金属膜，在钽铁矿和硅等矿物上“生长”。
研究人员使用硅上生长的钽来创建能够保持相干长达 1.68 毫秒的量子位。科学家们在一份声明中表示，这大约比实验室环境中报告的相干时间长三倍，比谷歌和 IBM 等公司在其量子处理单元 (QPU) 中使用的超导量子位长 15 倍。
普林斯顿大学工程学院院长、该研究联合首席研究员安德鲁·霍克 (Andrew Houck) 在这项研究中表示：“真正的挑战，也就是今天阻止我们拥有有用的量子计算机的因素，是你构建了一个量子位，而信息却无法持续很长时间。” “这是下一个大跃进。”
退相干和缺陷
量子计算中的相干性是衡量一个量子位能够维持其波态多长时间的指标。当量子位退相干时，它们会丢失信息。这使得保持一致性成为量子计算中最大的挑战之一。
科学家们花了数年时间尝试利用钽作为开发量子位的材料。当钽等超导材料冷却到接近绝对零时，材料内构建的电路可以在几乎没有电阻的情况下运行。这允许更快的量子操作，但操作的速度和数量从根本上受到量子位可以维持其信息状态的时间的限制。