最近,美国能源部阿贡国家实验室和芝加哥大学在量子科学领域取得了重大突破:按需读出量子位,并保持量子态完好无损超过5秒,创下新纪录。
五秒钟能做什么?足以向月球发送光信号并返回,足以绕地球运行近40圈,并且仍然正确反映量子比特的状态,这为制造分布式量子互联网铺平了道路。
据报道,科学家们已经使用了一种新的“单一读出方法”,使量子态尽可能长。同时,结合高纯度的碳化硅,它们可以减少干扰量子比特功能的背景噪声。此外,一系列微波脉冲被应用于量子位,以延长量子位存储信息的时间。
在量子领域,延长相干时间具有重要意义。例如,量子计算机可以处理更复杂的操作,量子传感器可以检测较弱的信号。
量子位保持5秒以上,这意味着在量子态被扰动之前,可以执行超过1亿次的量子操作。
另外,这个量子位是由碳化硅制成的目前,这种材料广泛应用于灯泡、电动汽车和高压电子设备中。它容易获得且成本低。
未来,我们可以利用碳化硅量子比特发出的光来帮助开发量子互联网,而基于碳化硅的系统可以实现量子纠缠等“基本操作”。
碳化硅