科学家制造出迄今最大的量子回路

近日，《自然》杂志网站报道了一项重大科学突破。来自悉尼大学和澳大利亚国立大学的研究人员在量子计算领域取得了前所未有的进展。他们成功地在单个元件上聚集了迄今为止数量最多的量子回路，将之前的世界纪录从14个刷新至1万个，提高了三个数量级。这项成果的相关论文已在《自然·光子学》杂志上在线发表。

这项研究的领衔人物是悉尼大学物理学院的理论物理学家尼古拉斯·梅尼库奇博士。他指出，制造量子计算机的两个主要难题是微小量子系统的精确控制和可扩展性问题。而此次的突破性研究通过激光制造出了适用于量子计算机的“电路板”，在可扩展性方面取得了重大进展。梅尼库奇博士强调，下一步的研究重点是如何精确控制这些量子回路。

而在上周，量子计算研究领域还出现了另一项重大突破。加拿大西蒙·弗雷泽大学的迈克·斯沃尔特教授领导的研究小组成功地将室温下脆弱的量子比特的寿命延长到了创纪录的39分钟。这一突破成功克服了硅基系统中25秒的先前纪录，将量子比特寿命提高了近100倍。这对于超高速量子计算机的研发来说是一个巨大的进步。

尽管上述实验中的量子比特能够在室温下存在并在冷却和加热过程中保持完好，但梅尼库奇博士指出，这些量子比特在被读取时仍然需要处于极低的温度下，即低于零下263.15摄氏度。由于所有的量子比特都处于相同的量子态，无法满足量子运算所需的不同状态，因此目前还无法用于量子计算。

研究人员表示，支持多重状态的量子比特将成为未来的挑战。他们希望能够开发出一种能够在室温下读取量子比特的系统。这将是量子计算领域的一大突破，有望推动量子计算机的实际应用。总编辑认为，量子计算机的计算潜力有指数式的增长，有望超越现有的超级计算机。要实现量子计算机的实用化，还需要解决如何屏蔽外界干扰的问题。各国科学家在此领域的不断努力和中国研究水平的不断提升，都为我们朝着这个目标迈进带来了希望。