最近,美國能源部旗下阿貢國家實(shí)驗(yàn)室、芝加哥大學(xué)在量子科學(xué)領(lǐng)域取得重大突破:按需讀出量子位,并完整保持量子態(tài)超過5秒鐘,從而創(chuàng)下新紀(jì)錄。
5秒鐘能干什么?足夠向月球發(fā)送光信號(hào)并返回,足夠繞地球近40圈并仍能正確反映量子位的狀態(tài),這就為制造分布式量子互聯(lián)網(wǎng)鋪平了道路。
據(jù)悉,科學(xué)家們這次使用了新的“單次讀出法”,讓量子態(tài)盡可能地持久,同時(shí)結(jié)合高度純化的碳化硅,可以減少會(huì)干擾量子位功能的背景噪聲,再加上對(duì)量子位施加一系列微波脈沖,就延長了量子位保存信息的時(shí)間。
在量子領(lǐng)域,延長相干時(shí)間的意義重大,比如量子計(jì)算機(jī)可處理更復(fù)雜的操作,量子傳感器可檢測到更微弱的信號(hào)。
量子位保持超過5秒,意味著可以量子態(tài)被擾亂之前,執(zhí)行超過1億次量子操作。
更難得的是,這次的量子位由碳化硅制成,而這種材料目前廣泛用于燈泡、電動(dòng)汽車、高壓電子設(shè)備中,容易獲得而且成本低廉。
未來,我們可利用碳化硅量子位發(fā)出的光,幫助開發(fā)量子互聯(lián)網(wǎng),而量子糾纏之類的“基本操作”,都可以利用基于碳化硅的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
碳化硅
評(píng)論