加拿大西蒙·弗雷澤大學邁克·斯沃爾特教授領導的一個國際團隊在最新一期《科學》期刊上報告說，他們在室溫下使脆弱的量子存儲態維持了創紀錄的39分鐘，從而將此前在硅基系統中編碼信息“量子比特”25秒最長持續時間提高了近100倍，克服了超高速量子計算機研究的一大障礙。

　　斯沃爾特稱，此項研究成果開啟了量子信息在室溫下實現真正長時存儲的可能性。在常規計算機中，數據“比特”只能存為1或0;而在量子計算機中，量子比特則可存為同時處于1和0的疊加態，因此能同時執行多次計算。但量子比特的問題在于其不穩定性，器件通常會在不到一秒的時間里“失憶”。

　　在《吉尼斯世界紀錄大全》中，目前還沒有量子比特持續時間的記錄。此前的非官方紀錄是，固態系統中最長時間為25秒，深冷溫度下的最長紀錄為3分鐘。

　　在該項新實驗中，研究人員將信息編碼入保持在純硅片中的磷原子核中，將其冷卻到接近絕對零度的-269℃，然后利用磁場脈沖傾斜原子核的自旋方向，創造出疊加態。當研究人員將系統溫度提升到室溫25℃時，疊加態維持了39分鐘。更重要的是，研究人員發現，他們可以隨著系統溫度的上升和回落到絕對零度對量子比特進行操縱。在深冷條件下，該量子存儲系統可維持3個小時。

　　參與研究的英國牛津大學材料系教授斯蒂芬妮·西蒙斯表示，通常測量系統均會引入噪聲，但他們已確認該系統基本沒有噪聲。不過，在進行大規模量子計算前，仍有許多障礙需要克服。首先，這種內存器件需要用高純硅制作，以避免磁同位素對原子核自旋的干擾;其次，該實驗中磷離子100億次自旋都處于相同的量子態。而要運行計算，物理學家還需將不同的量子比特置于不同的狀態，并控制其耦合和相互作用。

　　量子研究領域的專家認為，在一個可測量系統中，能維持如此長時間的相干態是該研究的重大成就，而且從實驗觀點看，對樣品進行重復加熱和冷卻也沒有發生問題，也是相當了不起的。更重要的是，該項研究表明，對硅材料的投資仍有巨大的工程潛力可挖。(記者馮衛東)