科技日报讯 （记者）美国app家在近日出版的《app》杂志撰文指出，他们用一种简单的方法，使量子系统保持运转（相干）的时间比以前延长了1万倍。尽管他们只在固态量子比特系统上测试了这一技术，但该技术应适用于其他多种量子系统，有望彻底改变量子通信、计算和传感等领域。

研究人员解释说，量子技术有望帮助app家实现几乎无法破解的网络或功能极其强大的计算机等高精尖技术。鉴于此，美国能源部于7月23日发布了未来量子互联网搭建蓝图。但要实现这些宏伟愿景面临一个巨大挑战：量子状态需要极安静且稳定的运行空间，因为它们很容易受到温度变化、杂散电磁场等背景噪声的干扰。

app家一直在想方设法使量子系统尽可能长时间保持相干。一种方法是将量子系统与嘈杂环境物理隔离，但这很复杂；另一种方法是使所有材料尽可能纯净，但这很昂贵。

在最新研究中，芝加哥大学团队另辟蹊径，实现了量子系统长时间相干。论文第一作者凯文·苗说：“我们不是试图消除周围的噪音，相反，我们‘欺骗’系统，使其认为没有噪音。”

该团队除了给量子系统施加传统的电磁脉冲外，还施加了一个额外的连续交变磁场，通过精确调整该场，他们可以让电子自旋快速旋转，给其余噪音“消声”。

这一微小变化使系统相干时间保持了长达22毫秒（眨眼约需350毫秒），比未经修改系统的“寿命”高出4个数量级，也高出以往任何电子自旋系统的“寿命”。此外，该系统几乎能完全消除某些形式的温度波动、物理振动和电磁噪声，而所有这些因素通常都会破坏量子相干。

研究主要作者、芝加哥量子交易所负责人戴维·奥沙洛姆说：“这种方法使在电子自旋内存储量子信息变得可行，延长存储时间有望使量子计算机内的操作更加复杂，并使量子信息在网络中传播更长距离。”

研究人员表示，尽管他们是在使用碳化硅的固态量子系统中测试这一技术，但该技术应该也适用于其他类型的量子系统，例如超导量子比特和分子量子系统。