量子比特系统中的量子消相干可分为两大类。一种是由量子系统内在固有的特征引起;一种由系统外部因素引起,例如,材料中的杂质或缺陷。

  新研究中,美国南加州大学副教授高桥进(音译)和他的同事针对单分子磁体进行研究,以期找到抑制量子消相干现象的方法。之所以选择单分子磁体,是因为其纯度较高,能够消除外在原因引起的消相干,使研究人员能够对内部原因引起的消相干进行精确的计算。同时,使用单分子磁体也能让研究人员通过多个量子粒子创建量子比特,而不是单一量子对象。这也是目前使用最为普遍的一种量子计算机的构建方式。与此同时,这种方式还能够大幅增加量子比特的信号,从而使在单分子磁体中探测到这些信号更加容易。

  实验中,研究人员对不同环境(温度、磁场、辐射等)中的量子消相干现象进行测试,发现环境因素对量子消相干影响巨大。而利用强磁场能降低环境噪音水平,有效地抑制住量子消相干现象。

  英属哥伦比亚大物理和天文学教授菲尔·斯坦普说,这是一项值得欣喜的成果,它首次在一个复杂系统中预测并控制住了量子消相干现象。