中科院物理所在量子芯片上实现热化过程可控 为量子计算实用化开辟新路径

在量子计算走向实用化的关键方向上,我国科研人员近日取得重要进展。中国科学院物理研究所许凯副研究员团队与北京大学合作,依托自主研发的“庄子2.0”超导量子芯片,首次系统揭示了量子热化过程中的“预热化平台”现象及其可调控规律。传统观点认为,量子系统会像墨水滴入清水般迅速走向热平衡,该过程直接限制量子信息可保存的时间。研究团队在精密实验中发现,在完全热化之前存在一个类似“平台期”的阶段:系统在一段时间内保持相对稳定,并不会立刻进入高度混乱状态。这一反直觉结果为理解量子退相干与热化机制提供了新的实验依据。

理解复杂系统,不仅要看它最终会走向何处,更要抓住演化过程中那些可被稳定利用、可被精细控制的阶段。预热化平台的发现及其调控规律表明,量子系统的无序化并非不可干预,人们正在获得更细致地塑造其演化路径的能力。面向未来,基础研究与工程攻关的持续推进,将为提升量子计算可靠性,以及实现复杂量子系统的可计算、可验证拓展更大空间。