量子計(jì)算領(lǐng)域迎來(lái)一項(xiàng)重要突破。科研人員通過(guò)在超導(dǎo)芯片上開展實(shí)驗(yàn)，首次觀測(cè)到量子系統(tǒng)演化過(guò)程中的特殊階段，這一發(fā)現(xiàn)為提升量子計(jì)算穩(wěn)定性提供了關(guān)鍵理論支撐。相關(guān)研究成果已登上國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》封面。

在量子計(jì)算的實(shí)際應(yīng)用中，量子態(tài)的熱化速度始終是制約技術(shù)發(fā)展的核心難題。當(dāng)量子比特與環(huán)境發(fā)生相互作用時(shí)，其量子特性會(huì)快速消散，導(dǎo)致存儲(chǔ)的信息無(wú)法被有效讀取。如何延長(zhǎng)量子態(tài)的存活時(shí)間，成為全球科研團(tuán)隊(duì)競(jìng)相攻克的技術(shù)堡壘。

由國(guó)內(nèi)多所頂尖科研機(jī)構(gòu)組成的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)，依托自主研發(fā)的"莊子2.0"超導(dǎo)量子芯片，通過(guò)精密調(diào)控量子系統(tǒng)與環(huán)境的相互作用強(qiáng)度，成功捕捉到量子熱化過(guò)程中的過(guò)渡態(tài)。這個(gè)被命名為"預(yù)熱化階段"的特殊狀態(tài)，具有持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、穩(wěn)定性高的顯著特征，更重要的是其演化軌跡可通過(guò)外部參數(shù)進(jìn)行精確調(diào)控。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，處于預(yù)熱化階段的量子系統(tǒng)，其信息保持時(shí)間較傳統(tǒng)狀態(tài)延長(zhǎng)了數(shù)個(gè)數(shù)量級(jí)。這一特性為量子糾錯(cuò)編碼提供了全新的操作窗口，科研人員可通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)，在量子態(tài)完全熱化前完成信息轉(zhuǎn)移。該發(fā)現(xiàn)直接回應(yīng)了量子計(jì)算實(shí)用化進(jìn)程中關(guān)于"如何平衡計(jì)算速度與信息保真度"的關(guān)鍵爭(zhēng)議。

據(jù)參與研究的量子物理學(xué)家介紹，這項(xiàng)突破不僅深化了人類對(duì)量子多體系統(tǒng)的認(rèn)知，更為設(shè)計(jì)新型量子存儲(chǔ)器開辟了道路。目前團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)基于預(yù)熱化機(jī)制的可控量子門操作方案，相關(guān)技術(shù)有望在量子化學(xué)模擬、密碼破解等前沿領(lǐng)域率先實(shí)現(xiàn)應(yīng)用轉(zhuǎn)化。