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ChatGPT 说：普林斯顿大学突破性进展：新型量子比特显著延长稳定时间

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发布者：: 卜凡

分类：: 院校介绍

2025-11-30

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2025年11月5日，普林斯顿大学的工程师团队宣布，他们成功开发出一种超导量子比特，其稳定时间比目前实验室中先进的量子比特长三倍。这一进展标志着量子计算机实用化迈出了关键一步。

在《自然》杂志11月5日的文章中，普林斯顿团队报道了这一新型量子比特的稳定时间超过1毫秒，这比当前实验室中的量子比特长三倍，几乎是行业标准的15倍。研究人员基于这一量子比特成功制造出一个完整的量子芯片，验证了其性能，解决了量子计算机大规模应用中的关键问题——错误修正和可扩展性。

量子计算中的挑战与突破

普林斯顿的这项新技术解决了当前量子计算机面临的最大难题之一：量子比特的寿命。量子计算机的基本构件是量子比特，但目前大多数量子比特的寿命较短，无法完成长时间的计算。延长量子比特的稳定时间是实现量子计算机能够执行复杂运算的关键。

普林斯顿的这一新型量子比特设计与谷歌和IBM等公司使用的量子比特相似，且可以轻松融入现有的处理器中。据普林斯顿的安德鲁·霍克（Andrew Houck）教授介绍，如果将普林斯顿的新型量子比特与谷歌的量子处理器“Willow”结合使用，其性能将提高1000倍。

量子比特的新设计：钽金属与硅的结合

普林斯顿的研究团队采用了一种名为“跨通量量子比特”（transmon qubit）的超导电路设计，这一设计被谷歌和IBM等公司广泛采用。钽金属被用来增强电路的能量保存性，而高质量的硅取代了传统的蓝宝石基底。研究人员克服了材料间本质属性的挑战，成功地将钽金属直接生长在硅上，极大地提高了量子比特的稳定性。

量子计算的未来展望

霍克教授表示，这一进展不仅突破了量子比特的稳定时间限制，还为量子计算机的规模化和高效运算奠定了基础。随着更多量子比特的加入，系统的性能将呈指数增长，为大规模量子计算机的开发提供了重要的技术保障。

普林斯顿团队的这一成就将加速量子计算机的实用化进程，有望在本世纪末实现科学上有意义的量子计算机。

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2025年11月5日，普林斯顿大学的工程师团队宣布，他们成功开发出一种超导量子比特，其稳定时间比目前实验室中先进的量子比特长三倍。这一进展标志着量子计算机实用化迈出了关键一步。

在《自然》杂志11月5日的文章中，普林斯顿团队报道了这一新型量子比特的稳定时间超过1毫秒，这比当前实验室中的量子比特长三倍，几乎是行业标准的15倍。研究人员基于这一量子比特成功制造出一个完整的量子芯片，验证了其性能，解决了量子计算机大规模应用中的关键问题——错误修正和可扩展性。

量子计算中的挑战与突破

普林斯顿的这项新技术解决了当前量子计算机面临的最大难题之一：量子比特的寿命。量子计算机的基本构件是量子比特，但目前大多数量子比特的寿命较短，无法完成长时间的计算。延长量子比特的稳定时间是实现量子计算机能够执行复杂运算的关键。

普林斯顿的这一新型量子比特设计与谷歌和IBM等公司使用的量子比特相似，且可以轻松融入现有的处理器中。据普林斯顿的安德鲁·霍克（Andrew Houck）教授介绍，如果将普林斯顿的新型量子比特与谷歌的量子处理器“Willow”结合使用，其性能将提高1000倍。

量子比特的新设计：钽金属与硅的结合

普林斯顿的研究团队采用了一种名为“跨通量量子比特”（transmon qubit）的超导电路设计，这一设计被谷歌和IBM等公司广泛采用。钽金属被用来增强电路的能量保存性，而高质量的硅取代了传统的蓝宝石基底。研究人员克服了材料间本质属性的挑战，成功地将钽金属直接生长在硅上，极大地提高了量子比特的稳定性。

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