将量子技术从可能变为真实的主要挑战之一在于如何使超脆弱、不稳定的量子态（quantum state）持续时间超过几毫秒（ms），科学家们不久前已将这一标准提高了10,000倍。
他们通过处理所谓的“退相干”（decoherence）现象来做到这一点：该现象是一种由振动、温度波动和电磁场干扰所引起的周边噪声干扰，它可以轻易地终止量子态。“采用这种方法，我们不会试图消除周边环境的噪声，”芝加哥大学（university of chicago）量子工程师kevin miao表示：“相反的，我们会欺骗该系统，让它以为自己没有感受到噪声。”
利用旋转木马原理屏蔽噪声，固态量子位元稳定状态可保持22毫秒
通过对一种称之为固态量子位元（solid-state qubit）的量子系统施加连续的交变磁场（alternating magnetic field），除了控制这类系统所需的标准电磁脉冲之外，该团队还能够“屏蔽”不必要的噪声。
研究人员将其比喻成像是坐在旋转木马上一样，也即你转得愈快，你就愈听不到周边的杂音，因为一切杂音都变得模糊不清了。在这种情况下，自旋电子（spinning electron）就像是旋转木马。借由这样的新方法，固态量子位元系统能够保持稳定达22毫秒之久，这比之前研究成果的持续时间高出4个数量级或10,000倍，尽管它比十分之一的眨眼时间还短。
qubit量子位元是标准计算机位元的量子版本，它不仅能够编码1和0，还可以达到能让本身功能更强大的叠加态（superposition state）。退相干对量子科学家来说无异是一大克星。其他降低背景噪声的尝试之举多半着眼于完全隔离量子系统（这在技术上来说是非常具有挑战性的，再不然可以使用最纯粹的材料来打造这些系统），但这种系统很快就变得十分昂贵。然而本文探讨的新方法可以提供更实用的九游会官网真人游戏第一品牌的解决方案。
对超导qubit、分子量子系统、超级计算机及无法破解internet发展很有帮助
“这个突破为量子科学令人兴奋的新研究方法与途径奠定了基础，”美国阿岗国家实验室（argonne national laboratory）物理学家david awschalom指出：“这项发现的广泛适用性，加上非常简单的实例方式，使得这种强大的相干性（coherence）得以影响到量子工程的许多方面。它使以前认为不切实际的新研究商机成为可能。”
研究人员指出，它也可以应用在量子物理学的其他领域中，而无需对其进行过多的调整，例如，像是超导量子位元（superconducting qbit）和分子量子系统（molecular quantum system）就是其他可以受益的系统。这涉及了从超级计算机到无法破解入侵之internet等各种可能的应用领域。虽然我们的量子未来仍然有一段长远的路要走，但是科学上的每一步进展都让我们和量子未来的距离缩短。
“当前有许多候选的量子技术因为无法长时间保持量子相干性而被搁置了，”miao表示：“现在我们可以对这些候选技术重新评估，因为我们可以通过这种新方法来大幅提高量子相干性。”他进一步表示：“最棒的是，它非常容易实现。虽然它背后的科学相当错综复杂，但是添加交变磁场的逻辑却是非常简单的。”这项研究已发布在《科学》期刊上。
（首图来源：芝加哥大学）