2026年1月30日讯,全球量子计算领域迎来重大技术突破。当日,美国普林斯顿大学研究团队在国际顶级学术期刊《自然》上发表研究成果,宣布成功将超导量子比特的相干时间(即量子比特维持量子叠加态的有效时间)提升至1毫秒以上,创下该领域10多年来的最大提升幅度。
量子比特是量子计算机的核心“单元”,其相干时间直接决定了量子比特能完成多少次可靠运算,是衡量量子处理器性能的核心指标之一。此前,主流超导量子比特因采用蓝宝石基底与铝电路组合,金属铝表面的微观缺陷会引发能量损耗,严重限制相干时间,成为制约量子计算发展的核心瓶颈。
此次普林斯顿团队通过材料革新实现突破,以高纯度硅基底替代蓝宝石,用金属钽取代铝制作量子电路。钽的晶体结构更致密,表面缺陷密度显著低于铝,可大幅减少能量损失;硅作为成熟半导体材料,能提高制造一致性且便于规模化生产。团队同时攻克“在硅上高质量生长钽薄膜”的技术难题,实现材料界面原子级平整,最终使新型钽—硅量子比特的相干时间突破1毫秒。业内专家表示,这一突破将为量子纠错和复杂算法运行提供宝贵时间窗口,加速商用量子计算机的研发进程,推动量子计算向实际应用迈进。