量子计算的核心难题之一，从来不是"能不能做"，而是"能撑多久"。
维也纳大学物理学家安德烈·丘马克领导的国际研究团队，近日在《科学进展》期刊上发布了一项重要成果：他们将磁振子的量子寿命从几百纳秒延长至18微秒，提升幅度接近100倍。这一突破，让一种长期被认为"死得太快"而无缘实用的量子信息载体，第一次真正站上了竞争舞台。
磁振子是什么，它为何曾被放弃
如果你往平静的水面扔一块石头，会看到涟漪向四周扩散。磁振子，就是磁性材料内部传播的类似涟漪，只不过它们携带的不是水波，而是量子化的自旋激发，是原子磁矩集体振荡的量子单元。
元股证券:ygzq.hk磁振子作为量子信息载体有着几项令人眼馋的优势。它的波长可以压缩至仅几纳米，比微波光子短了数个数量级，这意味着基于磁振子构建的量子电路，理论上可以集成在一枚一美分硬币大小的芯片上，而不需要现在量子计算机那种占据整间实验室的巨型低温冷却装置。与此同时，磁振子能与声子、光子等多种量子系统自然耦合，天生具备"翻译官"的潜质，可以充当不同量子平台之间的转换器。
然而，磁振子长期以来有一个致命弱点：它们消亡得太快，仅几百纳秒的寿命，连可靠地存储一个量子比特所需的时间都远远不够，更遑论执行多步骤的量子运算。这让整个磁振子量子技术领域在相当长时间内停留在理论探讨阶段，难以推进到工程实践。
两把钥匙，打开寿命的枷锁
丘马克团队的突破，来自两项技术的组合应用，单独任何一项都不够，两者叠加才产生了质变。
第一个改变是放弃传统的均匀长波长磁振子，转而激发短波长磁振子。短波长磁振子对晶体表面微小缺陷的敏感性显著降低，而这些表面缺陷恰恰是此前实验中磁振子迅速衰减的主要"杀手"之一。
第二个改变是极端降温。研究团队将超纯钇铁石榴石球体放置于混合相低温恒温器中，冷却至仅30毫开尔文，杠杆炒股，配资入门，股票资讯也就是比绝对零度高出不到三分之一摄氏度的温度。在这个极端低温环境下，通常会破坏量子相干性的热振动过程被有效"冻结"，磁振子终于获得了喘息的空间。
两项技术叠加的结果，是磁振子寿命从几百纳秒跃升至最长18微秒，在不同纯度的样品中观测值从5微秒到18微秒不等，呈现出清晰的规律：晶体纯度越高，寿命越长。
这个发现本身，或许比寿命数字更加重要。
研究团队在三种不同纯度的钇铁石榴石样品中系统测试后得出结论：限制磁振子寿命的，不是物理定律本身，而是材料的纯度。换句话说，这不是一道我们永远无法翻越的自然屏障，而是一个工程问题，一个随着材料制造工艺进步可以持续改善的工程问题。
18微秒的寿命，使磁振子第一次真正进入了实用量子技术所需的时间尺度，足以与当今领先量子处理器中使用的超导量子比特相提并论。
量子总线、混合系统与硬币大小的未来
寿命延长只是第一步，磁振子真正吸引人的地方在于它所打开的系统级可能性。
研究人员描述了一个颇为诱人的场景：通过共享的磁振子通路，数百个量子比特可以相互连接，形成所谓的"量子总线"。这正是量子计算机走向规模化的关键基础设施，当前主流的超导量子比特方案在量子比特互联方面面临严峻的工程挑战，而磁振子凭借极短波长和天然的多系统耦合能力，提供了一条截然不同的技术路径。
十大杠杆配资更长远的图景是混合量子系统。超导量子比特、光子、声子各有所长，也各有短板，但它们通常无法直接"对话"。磁振子作为天然的转换器，理论上可以在这些异质量子平台之间搭建桥梁，使未来的量子计算机成为一个真正意义上的异构系统，按需组合不同技术路线的优势。
这项研究由维也纳大学牵头，联合美国科罗拉多大学科罗拉多斯普林斯分校，以及来自德国、美国和乌克兰的多个研究机构共同完成，核心实验数据来自博士生罗斯蒂斯拉夫·塞尔哈的研究工作。
一枚硬币大小的量子计算机，听起来仍像科幻美股配资服务平台，但通往那里的障碍，已经少了关键的一道。
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