量子计算机面临的核心挑战之一是“存储”——其中承载的量子信息极易在短时间内消失。由于量子态非常脆弱，现有量子计算机距离真正可靠、稳定的运算设备还有相当距离。不过，全球科研团队正持续攻关，其中就包括来自挪威的研究人员。

挪威科技大学（NTNU）物理系教授 Jeroen Danon 介绍，在量子计算机中，信息是通过所谓的量子比特（qubits）来传输和存储的。但量子信息会很快衰减或丢失，这正是量子计算机难以稳定运行的关键原因之一。

其中一个主要难题在于：我们很难准确知道量子比特中的信息究竟会在多长时间内消失。

缺乏快速、可靠的测量手段

Danon 解释说，在目前广泛使用的超导量子比特中，信息保持的平均时间看起来还算“过得去”，但这个时间会随机波动，难以预测。

更棘手的是，研究人员一直缺少一种既快速又可靠的测量方法，来确定量子比特中信息丢失所需的具体时间。如果无法精确掌握这一点，就很难让量子计算机在更长时间内稳定工作。因此，开发新的测量技术几乎是迈向实用量子计算的必经之路。

现在，Danon 和同事们提出了一种新的解决方案。

“我们与由哥本哈根尼尔斯·玻尔研究所牵头的国际团队合作，开发出了一种全新的测量方法。借助这一方法，我们可以以前所未有的速度和精度，测量量子信息丢失所需的时间。”Danon 说。

相关成果已发表在期刊《Physical Review X》上。

测量速度提升约 100 倍

在此之前，测量量子比特中信息消失所需的时间，大约需要 1 秒钟。在量子计算的时间尺度上，这已经算是非常“漫长”的过程。

“我们现在把测量时间缩短到了大约 10 毫秒，也就是说，速度提升了 100 多倍，几乎可以视为接近实时的测量。”Danon 表示。

测量速度的大幅提升，使研究人员能够更精细地追踪信息丢失的全过程。同时，他们还能捕捉到过去难以观测到的那些细微而快速的变化。

“这反过来会让我们更容易找出导致量子信息消失的根本物理原因。”他说。

研究团队指出，这一成果将改变我们校准和测试量子处理器的方式，有助于更深入地理解当前量子计算机性能受限的各种微观过程。对于推动更稳定、更高性能的量子计算机发展而言，这是一个积极的进展。