点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:科学家为量子系统打造“能量缓冲带”
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

科学家为量子系统打造“能量缓冲带”

来源:光明网-《光明日报》2026-02-11 09:24

   【瞧!我们的前沿科技】

  光明日报北京2月10日电(记者晋浩天)驾驭脆弱的量子系统,如同在风暴中维持烛火不灭。现实中,用于操控量子比特的外界驱动,往往像不断添柴,使其迅速“升温热化”,最终丧失所有奇特的量子特性——这已成为量子计算与模拟走向实用的核心瓶颈。北京大学物理学院赵宏政研究员课题组、中国科学院物理研究所范桁研究员等合作者的最新研究,为此难题提供了巧妙解法:通过设计驱动场的“内部节奏”,他们成功为量子系统打造出一个“能量缓冲带”,显著延缓了其失控进程。该成果日前发表于国际学术期刊《自然》。

  如何让被持续驱动的量子系统保持稳定,是物理与量子科技领域的重大挑战。研究团队聚焦于“预热化”这一奇妙现象,即系统在最终失控前,能进入一个行为相对稳定的中间状态。研究团队提出了一种名为“随机多极驱动”的全新方案,其核心在于主动“设计”驱动的时间结构,通过抑制易引发系统“共振吸热”的低频部分,从源头减缓其能量积累。这好比为喧嚣的声响谱出有序的乐章。

  赵宏政介绍,实验在一台名为“庄子二号”、包含78个量子比特的超导量子处理器上展开。研究团队让系统从有序状态出发,在精心设计的随机驱动下开始演化。结果令人振奋:系统在经历上千个驱动周期后,并未迅速“过热”,反而展现出一个持久的“预热化”平台,其行为保持稳定,且稳定时间符合理论预言的普适标度律。这证明该现象并非特例,而是一种可调控的物理规律。

  “研究还捕捉到量子系统内部‘纠缠熵’的快速增长。这种纠缠的快速复杂化,正是经典计算机难以模拟此类过程的原因,也反过来凸显了量子模拟器在探索前沿物理中的独特优势。”赵宏政说:“它表明,通过深入物理机制的精巧设计,完全有可能在不可避免的实验噪声与驱动干扰中,为脆弱的量子态开辟出一个足够长的‘黄金稳定时间窗口’。这项研究不仅深化了对非平衡量子物理的理解,更为未来实现更可靠、更强大且可扩展的量子计算与量子模拟技术,奠定了至关重要的科学基础,标志着我们在稳住量子脉动、奔赴实用化量子时代的征程中,迈出了坚实而有关键意义的一步。”

  《光明日报》(2026年02月11日 08版)

[ 责编:王若昕 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 走出家门 感受年味

  • 冬奥会|单板滑雪——男子坡面障碍技巧决赛:苏翊鸣夺冠

独家策划

推荐阅读
莱州中华武校第十次登上央视春晚舞台
2026-02-17 10:21
近日,一个名为Moltbook的社交平台突然走红。与普通网络平台不同的是,Moltbook上的用户都是AI智能体。
2026-02-14 09:21
全球规模最大的200万吨/年柴油吸附分离装置目前在中国石油广西石化稳定运行。
2026-02-14 09:16
大连理工大学赵珺教授带领师生团队正抓紧时间,为实现可重复使用运载火箭关键部件的“复用检测”技术突破全力冲刺。
2026-02-14 09:12
一场刷新人类对宇宙极端物理过程认知的高能事件,被中国科学卫星清晰捕获并成功解读。
2026-02-14 09:11
近日,中国计量科学研究院研制的锶原子光晶格钟NIM-Sr1正式获准校准国际标准时间,实现了我国光钟参与校准国际标准时间“零”的突破。
2026-02-14 09:10
装上智能仿生手,截肢患者可以轻松拿起水杯喝水;高位截瘫患者用意念移动电脑光标,操控轮椅,指挥机器狗取外卖……
2026-02-13 09:50
凌晨2时,南昌西动车组运用一所检修库内灯光如昼。“接触网已断电,安全措施准备完毕,申请登顶!”确认许可后,国铁南昌局电务段南昌西车载设备车间工长曹准与工友一前一后登上动车组车顶,对北斗天线进行全面“体检”。
2026-02-13 09:45
近日,广西涠洲岛海域发生渔船撞击布氏鲸事件,鲸鱼受伤的画面令人揪心。虽然撞鲸的并非观鲸船,但这起事件也给正处于旺季的观鲸游敲响警钟——负责任地观鲸,有边界地亲近,人与自然和谐共生图景才能真正长久。
2026-02-13 09:43
核光钟通过真空紫外激光诱导原子核跃迁,具备更高精度与强抗干扰能力,且可实现便携化应用。但研制核光钟的道路上的一个核心瓶颈,是无法研制出能激发核跃迁的连续波激光光源。
2026-02-13 09:42
2021年,王勤团队开始研发低成本、适用于牧场环境的马匹体形自动测定设备。王勤团队搜集了全球90个马群体、近40个品种的基因组信息,构建了包含2000多个个体的参考面板——这是目前全球规模最大的马基因组参考数据库。
2026-02-13 09:36
一纸锦旗山水间,杏林春暖绿意长。
2026-02-12 11:01
金星与地球大小相近,同样诞生于太阳系内侧,却有着截然不同的命运。
2026-02-12 09:41
科技部十司相关负责同志解读《调查处理规定》。
2026-02-12 09:38
《细胞》封面:猕猴屏状核细胞分类与全脑联接图谱。在当前脑图谱大科学计划研究目标迈进绘制非人灵长类介观脑图谱的关键阶段,中国科学家仍在进一步集聚全球力量,持续扩大“朋友圈”。
2026-02-12 09:25
据悉,在战略上,植物星球计划还将整体提升全球生物多样性保护和实现碳中和的生态能力,构建植物科学领域全球大科学命题国际合作的新格局。
2026-02-12 09:17
马年将至,作为一种兼具力量与速度的动物,马正受到格外的关注。
2026-02-12 09:12
工业和信息化部等五部门近日印发《关于加强信息通信业能力建设支撑低空基础设施发展的实施意见》。加强监管能力体系建设,规划无人机专用号段,推动“一机一码一号”能力建设,探索标识解析在无人机领域的应用,形成无人机通信资源精细化管理。
2026-02-11 09:25
全球森林逐渐被快生树木主导,而稳定生态系统的慢生树种正在消失。“我们关注的是极为独特的物种,它们主要集中在生物多样性丰富、生态系统联系紧密的热带和亚热带地区。“此外,在现在和未来受到干扰的地区,非本地物种可能会加剧对光、水和养分的竞争,从而使本地树木更难生存。
2026-02-11 09:32
中国科学院动物研究所研究员王红梅带领的“灵长类胚胎发育的规律解析与体外模拟团队”,用27年的接力攻坚,把灵长类早期胚胎发育这个看不见、摸不着的“黑匣子”,变成了清晰可见的“生命剧本”。
2026-02-11 09:32
加载更多