將量子技術從潛在變為現實的主要挑戰之一是使超偏量量子狀態的使用壽命超過幾毫秒 - 科學家只是將標準提高了約10,000倍。
他們通過解決一個叫做的東西來做到這一點腐爛:這就是振動,溫度波動以及電磁場的干擾引起的周圍噪聲的破壞,這些磁場很容易破壞量子狀態。
“通過這種方法,我們不會試圖消除周圍的噪音,”量子工程師Kevin Miao說,來自芝加哥大學。 “相反,我們欺騙系統認為它不會經歷噪音。”
通過將連續交替的磁場應用於一種稱為A的量子系統固態值,除了控制這樣一個系統所需的標準電磁脈衝外,該團隊還能夠“調整”不必要的噪聲。
研究人員將其與坐在快樂的環球中進行了比較 - 您走的速度越快,聽到周圍環境的聲音就越少,因為它們都模糊了。在這種情況下,旋轉電子是Merry Go Round。
使用新方法,與以前的努力相比,固態Qubit系統能夠保持穩定22毫秒 - 四個數量級或10,000倍的速度,儘管仍然不到眨眼的十分之一。
研究員凱文·米奧(Kevin Miao)。 (David Awschalom)
量子位是標準計算機位的量子版本,但它不僅能夠編碼1s和0s,還可以達到疊加狀態,使其更強大。
對於量子科學家來說,腐蝕性是仇敵。其他嘗試減少背景噪音已經研究了完全隔離的量子系統(技術上非常具有挑戰性 - 或使用最純粹的材料來構建它們),這很快就會變得昂貴。
新方法可以提供更實用的解決方案。
“這一突破為令人興奮的量子科學研究途徑奠定了基礎,”物理學家David Awschalom說,來自美國的Argonne國家實驗室。
“這一發現的廣泛適用性,加上非常簡單的實施,使這種強大的連貫性影響了量子工程的許多方面。它使以前認為不切實際的新研究機會。”
研究人員說,它也應該在其他量子物理學領域起作用,而無需過多適應它 - 例如,超導量子位和分子量子系統是其他可能受益的系統。我們在談論的一切來自超級計算機到不可接受的互聯網, 這裡。
我們的量子未來仍然有一定的路程,但是每一個科學一步向前讓我們更靠近它。
“有很多量子技術的候選者被拋在一邊,因為它們長期無法保持量子相干性,”米奧說。 “現在我們有這樣的方法可以大大提高連貫性,因此可以重新評估。”
“最好的部分是,它非常容易做到。它背後的科學是複雜的,但是增加交替的磁場的後勤工作非常簡單。”
該研究已發表在科學。