长期以来，量子计算机一直受困于其固有的不稳定性，信息往往会毫无预兆地从处理单元中消失。近日，由挪威科技大学（NTNU）领导的研究团队开发出一种能够近乎实时追踪数据丢失的方法，这一突破有望让量子系统真正走向实用。
量子计算机的核心是量子比特（qubits），即传统比特的量子版本。尽管这些单元对于复杂计算至关重要，但它们极其脆弱。
“在量子计算机中，信息通过所谓的量子比特进行传输和存储。但量子信息很容易迅速丢失，”挪威科技大学物理系的教授 Jeroen Danon 表示。
破解量子比特衰减之谜
此前，科学家们一直难以准确掌握信息消失的速度，因为当时的测量工具既缓慢又不可靠。Danon 指出，虽然超导量子比特中信息的平均寿命尚可，但其实际持续时间往往会发生随机波动。
为了解决这一难题，该团队与哥本哈根尼尔斯·玻尔研究所的研究人员合作，开发出一种更快速的诊断工具。这种新方法使科学家能够在约 10 毫秒内测量出信息衰减情况。
与以往通常需要整整一秒才能获取数据的现有方法相比，这一速度提升了 100 多倍。通过缩短这一时间窗口，研究人员能够实时观察到退化过程，而无需事后进行分析。
“我们成功将测量时间缩短到了约 10 毫秒，也就是比过去快了 100 多倍，基本实现了实时监测，”Danon 说道，“这将有助于我们更轻松地找出导致信息消失的根本原因。”
识别这些根本原因是实现量子处理器稳定化的关键一步。研究人员认为，通过精确定位触发数据丢失的具体机制，工程师们能够更好地优化硬件，从而在错误发生前将其拦截。这一进展使该领域向构建可靠的量子计算机迈进了一大步，使其未来有望完成当前传统计算机无法企及的复杂计算。