量子計算作為前沿科技,其核心在于量子比特所具備的量子相干性,這一特性使量子計算機擁有遠超傳統(tǒng)計算機的強大算力。然而,量子態(tài)極為脆弱,量子計算芯片需在接近零度(約 - 273.15℃)的極低溫環(huán)境下運行,才能維持量子相干性,確保計算的準確性與穩(wěn)定性。任何微小的溫度波動,都可能導致量子退相干,使量子比特的信息丟失,嚴重影響量子計算性能。因此,深入探究極低溫環(huán)境下量子相干性的保持機制至關重要,而快速溫變試驗箱成為了這一研究的關鍵工具。
在模擬極低溫環(huán)境下,研究人員利用試驗箱對量子計算芯片的量子相干性進行測試。通過量子態(tài)監(jiān)測設備,密切觀察量子比特在不同溫度條件下的狀態(tài)變化。研究發(fā)現(xiàn),極低溫環(huán)境雖有利于量子相干性的保持,但溫度的微小波動仍是量子退相干的主要誘因。例如,當試驗箱溫度在短時間內出現(xiàn) ±0.1mK 的波動時,量子比特的相干時間顯著縮短,量子退相干現(xiàn)象加劇。這表明,維持極低溫環(huán)境的穩(wěn)定性對保持量子相干性意義重大。
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