量子计算重大突破!我国科研团队首次发现“预热化”量子态

科技
2026 01-29 09:49:39
分享

今日,中国在量子科技前沿领域传出一则重磅消息。由中国科学院物理研究所联合北京大学等机构组成的科研团队,在国际顶尖学术期刊《自然》上发表了一项突破性研究成果。该团队通过在自主研发的超导量子计算原型机“庄子2.0”上进行精密实验,首次发现并证实了量子系统在演化过程中存在一个此前未被深入认识的“预热化”中间阶段。这一发现为理解和控制瞬息万变的量子世界提供了全新视角,被学界认为是朝着实现稳定、可靠的实用化量子计算机迈出的坚实一步。

量子计算的核心优势在于利用量子比特(qubit)的叠加与纠缠特性进行并行计算,其潜力远超经典计算机。然而,量子系统极其脆弱,外界极微小的干扰都可能导致其计算状态被破坏,这个过程被称为“热化”。一旦热化过快,珍贵的量子计算结果将无法被可靠地保存和读取,这成为制约量子计算走向实用的主要瓶颈之一。

此次中国团队的发现,正是针对这一核心难题。研究人员观察到,在量子系统完全“热化”并丢失信息之前,会经历一个短暂的“预热化”阶段。与快速、不可控的完全热化不同,这个中间状态表现出相对的稳定性,更重要的是,其持续时间和特性可以通过技术手段进行调控。这就好比在沸水蒸发之前,抓住了一个水波相对平静的瞬间。这一特性为在量子系统失效前,成功保存和提取量子信息提供了一个宝贵的时间窗口和可控的操作基础。

该研究成果的直接意义在于,它为设计更精确的量子操控方案、延长量子比特的相干寿命(即有效计算时间)提供了关键的理论依据和实验线索。理解并利用“预热化”规律,能帮助科学家更好地“驾驭”量子态,从而提升量子计算的准确性和可靠性。

当前,全球量子科技竞争日趋激烈,我国正从跟跑、并跑向领跑转变。就在近期,湖北省也宣布成功研制出国内首台100+比特的原子量子计算原型机“汉原一号”。此次“预热化”规律的发现,再次彰显了中国在量子基础研究领域的深厚积累与创新能力。这项源自中国实验室的原创发现,无疑将为全球量子计算的发展注入新的动力,加速人类打开量子世界实用化的大门。


The End
企业新闻网站介绍,适用于多行业站点,您可以在后台>全局配置>定制标签>站点介绍中进行修改此区域内容。