量子计算走向实用化的过程中,如何延长量子信息的保存时间仍是国际学界的核心难题。传统观点认为——量子系统会很快达到热平衡——初始信息随之迅速消失。但最新研究显示,热化并非“一步到位”,过程更复杂,也更可控。研究团队依托自主研发的78比特“庄子2.0”超导量子芯片,首次在实验中捕捉到量子系统热化过程中的一种中间稳定态——预热化平台。该现象可类比为冰在0℃附近可在一段时间内保持固液共存:量子系统也会在一定时间尺度上停留在相对稳定的过渡阶段。更关键的是,研究人员通过调节驱动强度与频率,实现了对平台期持续时间的主动调控。
从“必然快速热化”的传统直觉,到“存可控的预热化平台”的实验事实,这项研究展示了量子体系非平衡演化的可调空间;将原本难以掌控的衰减过程转化为可设计、可调节的动力学路径,不仅推进了对复杂量子系统的理解,也为提升量子器件的可靠性提供了新的思路。随着自主量子芯片与控制方法持续迭代,我国在复杂量子系统调控上的积累,有望继续转化为面向未来的信息技术能力。