“巨型超级原子”有望破解量子计算最大难题

量子计算机有望革新药物研发和密码学等领域，但其发展长期受限于‘退相干’——即量子比特（qubit）因环境干扰而快速丢失信息。本文介绍瑞典查尔姆斯理工大学团队提出的‘巨型超原子’新方案：它融合了此前各自独立研究的‘巨型原子’和‘超原子’两种概念。巨型原子是人工设计的量子比特，尺寸可达毫米级（肉眼可见），通过空间上分离的多个点同时与光或声波耦合，产生类似‘量子回声’的自相互作用，从而增强信息保持能力；超原子则由多个天然原子共享同一量子态，集体表现为一个更大的‘人造原子’。二者结合形成的巨型超原子，既具备抗干扰稳定性，又能自然支持多比特纠缠与长程量子信号调控。研究还指出，该结构无需复杂外围电路即可在单个单元内存储和操控多个量子比特的信息，且易于与其他量子技术集成，是迈向可扩展、实用化量子技术的关键一步。