美国科学促进会优睿科网站上最近放了一篇论文，内容挺劲爆的，说的是瑞典查尔姆斯理工大学那边的研究团队搞出来了个“巨型超原子”的模型，给量子计算机打开了新大门。以前大家总说要搞实用的量子计算机有多难，最大的拦路虎就是量子比特和环境一接触就会出现退相干的问题，稍微有一点环境噪声就把那脆弱的量子态给搅黄了。但这次这个新理论就像是给量子计算机配了一个新“工具箱”，有望让大规模、可扩展的量子计算变得更容易一些。 这个“巨型超原子”其实是把“巨型原子”和“超原子”两种人造量子结构给融合到了一块儿。巨型原子有个特别的地方，它有好几个空间上分开的耦合点，能同时和环境里的光波或者声波打配合。它发射出去的波又能反射回来影响原子自己，这就像搞出了一种“回声”效果，能抑制退相干还能让系统有记忆能力。超原子呢，就是一堆天然原子共享一个量子态，整体看起来像个单一的量子实体。把它们俩结合起来后，这些巨型超原子就能集体行动起来。这种设计让多个量子比特的信息都能被集中存到一个单元里去控制，不用太依赖那些复杂的外部电路了。 这个系统还有个好处，就是能解决以前巨型原子在做量子纠缠时的短板。以后要是要搞远距离的纠缠态分发或者建量子网络、做高灵敏度的传感器，它都能派上用场。研究里还说明了光和巨型超原子之间是怎么相互作用的，还展示了两种好用的耦合模式：如果把它们排得紧紧的，量子态就能在这些大家伙中间无损地传过去；要是把它们隔开一定距离精确连起来，光波或声波还能保持一样的相位不变。 不过这东西现在还在纸上谈兵呢，研究团队打算下一步就开始动手把它做出来。因为它能跟别的量子系统搭伙干活，也为以后搞混合量子平台提供了新的思路。团队表示，只要设计得够聪明能降低硬件的复杂程度，“巨型超原子”说不定就是通往实用化量子技术的关键一步。