量子计算技术新进展 - 瑞典查尔姆斯理工大学研究团队提出了一种基于“巨型超原子”的全新量子系统理论，旨在为大规模、可扩展的量子计算开辟新路径 [1] 技术背景与挑战 - 量子计算机的发展长期受限于量子比特的脆弱性，微弱的環境噪声就足以破坏其量子态，这一现象被称为“退相干” [3] - 攻克量子比特退相干难题对于实现量子计算机的强大性能至关重要 [5] “巨型超原子”技术原理 - “巨型超原子”模型融合了“巨型原子”与“超原子”两类人造量子结构的特性 [3] - 巨型原子具有多个空间分离的耦合点，可同时与环境中的光波或声波相互作用，其发射的波可返回并影响原子自身，形成类似“回声”的量子效应，从而抑制退相干并赋予系统记忆能力 [3] - 超原子是由多个天然原子共享量子态、整体表现为单一量子实体的结构 [3] - 将二者结合形成的巨型超原子，能够以集体形式运作，实现光与物质之间的非局域相互作用 [3] 潜在技术优势与应用 - 该设计使得多个量子比特的信息可被存储和控制于一个单元内，减少对外部复杂电路的依赖 [3] - 该系统有望克服以往巨型原子在实现量子纠缠方面的局限，为远距离分发纠缠态、构建量子网络及高灵敏度传感器提供了新工具 [4] - 研究揭示了两种具有实用潜力的耦合构型：紧密排列下，量子态可在多个巨型超原子间无损传递；远距离精确连接条件下，光波或声波可保持相位一致，从而实现量子信号定向发送与远距离纠缠 [4] 当前状态与发展前景 - 该工作目前仍处于理论阶段，研究团队计划进一步推进其实验制备 [4] - 由于该概念可与其他量子系统结合，也为发展混合量子平台提供了新思路 [4] - 通过智能设计降低硬件复杂性，巨型超原子或将成为迈向实用化量子技术的关键一步 [4]