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首个可操控的机械量子比特成功创建

针对这一创新技术,研究人员计划使用不同材料来延长机械量子比特的相干时间,并且希望通过执行基本的逻辑运算来测试其在实际计算应用中的性能。

中国经济报导:瑞士苏黎世联邦理工学院的研究团队近日取得了突破性的成果,他们成功创建出首个可操控的机械量子比特。这一创新性技术的诞生,标志着量子信息处理领域的一个重大进展。

这种机械量子比特具有独特的保存信息能力,可以稳定地以稳态、振动或两者的叠加状态存在,为信息的存储和传输提供了全新的可能性。

据研究人员透露,与传统量子比特相比,机械量子比特的“寿命”更为长久。

这一特性为探测引力波以及其他量子比特无法检测的微弱力场提供了新的途径。

相关研究成果已经发表在最新一期的《科学》杂志上,引起了全球科学界的广泛关注。

研究人员表示,传统量子比特在应用过程中存在寿命(量子相干时间)短、易出错等问题,这些缺陷严重限制了它们的实际应用。

为了克服这些问题,研究团队将目光投向了机械量子比特的研究。

为了制造出这种新型的机械量子比特,研究人员巧妙地设计出了一个双组件系统。

首先,他们在一片400微米厚的蓝宝石晶体上放置了一个微小的氮化铝圆顶,这个圆顶充当了一个机械谐振器,能够对振荡电压作出响应,在材料中产生振动,为实现长相干时间提供了可能。

接着,他们将配备微型天线的超导量子比特固定在相似的蓝宝石晶体上。

随后,研究人员将两个晶体堆叠起来,并调节超导量子比特的振荡电流,使其频率与机械振子的频率略微不同,导致超导量子比特的量子态与机械振子的量子态轻微融合,且融合态的能量不会均匀分布。

他们将融合系统的两个最低能态隔离出来,作为量子比特的0和1,最终得到了一个相干时间长于其他类型量子比特的机械量子比特。

针对这一创新技术,研究人员计划使用不同材料来延长机械量子比特的相干时间,并且希望通过执行基本的逻辑运算来测试其在实际计算应用中的性能。

然而,研究人员也坦言,这一机械量子比特的保真度仅为60%,而目前量子比特的最高保真度超过99%。

尽管如此,这一突破性成果仍然为量子信息处理领域带来了新的希望和机遇。

随着研究的不断深入,我们有理由相信,机械量子比特将在未来发挥越来越重要的作用。

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