1.媒體來源:
科技新報
2.記者署名:
Evan
3.完整新聞標題:
搞定「退相干」現象，科學家找到讓量子態持續時間延長 1 萬倍的方法
4.完整新聞內文:
將量子技術從可能變為真實的主要挑戰之一在於如何使超脆弱、不穩定的量子態（
Quantum State）持續時間超過幾毫秒（ms），科學家不久前已將這標準提高了 1 萬倍
。
透過處理所謂的「退相干」（decoherence）現象達成這點：退相干是由振動、溫度波動
和電磁場干擾引起的周遭雜訊干擾，可輕易終止量子態。「採用這種方法，我們不試圖消
除周遭環境的雜訊，」芝加哥大學（University of Chicago）量子工程師 Kevin Miao
表示：「相反的，我們會欺騙系統以為自己沒有感受到雜訊。」
利用旋轉木馬原理遮蔽雜訊，固態量子位元穩定狀態可保持 22 毫秒
透過對稱為固態量子位元（Solid-State Qubit）的量子系統施加連續交變磁場（
Alternating Magnetic Field），除了控制這類系統所需的標準電磁脈衝，團隊還能「遮
蔽」不必要的雜訊。
研究人員比喻成像坐在旋轉木馬上，轉速愈快，就愈聽不到周遭雜音，因為一切雜音都變
得模糊不清。在這種情況下，自旋電子（Spinning Electron）就像旋轉木馬。藉由新方
法，固態量子位元系統能保持穩定達 22 毫秒之久，這比之前研究成果的持續時間高 4
個數量級或 1 萬倍，儘管還是比十分之一的眨眼時間短。
Qubit 量子位元是標準電腦位元的量子版，不僅能編碼 1 和 0，還可達讓本身功能更強
大的疊加態（Superposition State）。退相干對量子科學家來說無異是一大剋星，其他
降低背景雜訊的嘗試多半著眼於完全隔離量子系統（技術上來說非常有挑戰性，再不然就
是使用最純粹的材料打造這些系統），但這種系統很快就變得十分昂貴。本文探討的新方
法提供更實用的解決方案。
對超導 Qubit、分子量子系統、超級電腦及無法破解網路發展很有幫助
「這個突破為量子科學令人興奮的新研究方法與途徑奠定了基礎，」美國阿崗國家實驗室
（Argonne National Laboratory）物理學家 David Awschalom 指出：「這項發現的廣泛
適用性，加上非常簡單的實作方式，使這種強大的相干性（Coherence）影響到量子工程
許多方面，使以前認為不切實際的新研究商機成為可能。」
研究人員指出，這也可以應用在量子物理學的其他領域，無需太多調整，如超導量子位元
（Superconducting Qbit）和分子量子系統（Molecular Quantum System）就是其他可能
受益的系統。這涉及從超級電腦到無法破解入侵的網路等各種可能應用領域。雖然我們的
量子未來仍然有一段長遠的路要走，但科學每一步進展都讓我們和量子未來的距離縮短。
「目前有許多候選的量子技術，因無法長時間保持量子相干性而被擱置，」Miao 表示：
「現在我們可以重新評估這些候選技術，因為能透過這種新方法大幅提高量子相干性。」
他進一步表示：「最棒的是，非常容易做到。雖然背後的科學相當錯綜複雜，但新增交變
磁場的邏輯卻非常簡單。」研究發表在《科學》期刊。
5.完整新聞連結 (或短網址):
http://technews.tw/2020/08/17/scientists-just-found-a-way-to-make-quantum-states-last-10000-times-longer/
6.備註:
https://science.sciencemag.org/content/early/2020/08/12/science.abc5186