技术突破核心 - 美国普林斯顿大学工程师研发出"长寿"超导量子比特，其"相干时间"超过1毫秒，是目前实验室最佳版本的3倍、业界标准的近15倍 [1] - 该量子比特的结构与谷歌、IBM等公司使用的跨子（transmon）量子比特相似，可直接替换到现有处理器中 [1] - 基于该比特构建了一个完全运行的量子芯片并验证了性能，为实现高效纠错和系统扩展清除了障碍 [1] 性能提升与影响 - 理论上，将新组件替换进谷歌最先进的量子芯片Willow，其性能将提升约1000倍 [1] - 性能优势随着系统规模扩大而呈指数级增长，增加更多比特将带来更显著的收益 [1] - 量子计算机性能取决于量子比特总数和每个比特在出错前能执行的运算次数，新研究同时改善了这两个方面 [2] 关键技术方法 - 采用"双管齐下"策略：使用金属钽取代常用铝以减少能量损失，钽表面缺陷少、能量保持能力更强 [2] - 使用高纯度硅替代传统蓝宝石基底，硅作为成熟半导体材料能提高制造一致性且便于规模化生产 [2] - 在蓝宝石基底上性能已刷新纪录，与硅结合后相干时间达到目前世界最高水平 [2] 行业评价与意义 - 谷歌量子AI首席科学家评价称，普林斯顿团队"让看似不可能的方案成为现实" [2] - 专家认为这一成果为造出实用量子计算机迈出了关键一步 [2] - 延长相干时间是量子计算实用化的关键，该研究解决了量子比特信息保存时间太短的最大难题 [1]