将量子技术从可能变为真实的主要挑战之一在于如何使超脆弱、不稳定的量子态（Quantum State）持续时间超过几毫秒（ms），科学家不久前已将这标准提高了 1 万倍。
透过处理所谓的“退相干”（decoherence）现象达成这点：退相干是由振动、温度波动和电磁场干扰引起的周遭噪声干扰，可轻易终止量子态。“采用这种方法，我们不试图消除周遭环境的噪声，”芝加哥大学（University of Chicago）量子工程师 Kevin Miao 表示：“相反的，我们会欺骗系统以为自己没有感受到噪声。”
利用旋转木马原理遮蔽噪声，固态量子位元稳定状态可保持 22 毫秒
透过对称为固态量子位元（Solid-State Qubit）的量子系统施加连续交变磁场（Alternating Magnetic Field），除了控制这类系统所需的标准电磁脉冲，团队还能“遮蔽”不必要的噪声。
研究人员比喻成像坐在旋转木马上，转速愈快，就愈听不到周遭杂音，因为一切杂音都变得模糊不清。在这种情况下，自旋电子（Spinning Electron）就像旋转木马。借由新方法，固态量子位元系统能保持稳定达 22 毫秒之久，这比之前研究成果的持续时间高 4 个数量级或 1 万倍，尽管还是比十分之一的眨眼时间短。
Qubit 量子位元是标准电脑位元的量子版，不仅能编码 1 和 0，还可达让本身功能更强大的叠加态（Superposition State）。退相干对量子科学家来说无异是一大克星，其他降低背景噪声的尝试多半着眼于完全隔离量子系统（技术上来说非常有挑战性，再不然就是使用最纯粹的材料打造这些系统），但这种系统很快就变得十分昂贵。本文探讨的新方法提供更实用的解决方案。
对超导 Qubit、分子量子系统、超级电脑及无法破解网络发展很有帮助
“这个突破为量子科学令人兴奋的新研究方法与途径奠定了基础，”美国阿岗国家实验室（Argonne National Laboratory）物理学家 David Awschalom 指出：“这项发现的广泛适用性，加上非常简单的实作方式，使这种强大的相干性（Coherence）影响到量子工程许多方面，使以前认为不切实际的新研究商机成为可能。”
研究人员指出，这也可以应用在量子物理学的其他领域，无需太多调整，如超导量子位元（Superconducting Qbit）和分子量子系统（Molecular Quantum System）就是其他可能受益的系统。这涉及从超级电脑到无法破解入侵的网络等各种可能应用领域。虽然我们的量子未来仍然有一段长远的路要走，但科学每一步进展都让我们和量子未来的距离缩短。
“目前有许多候选的量子技术，因无法长时间保持量子相干性而被搁置，”Miao 表示：“现在我们可以重新评估这些候选技术，因为能透过这种新方法大幅提高量子相干性。”他进一步表示：“最棒的是，非常容易做到。虽然背后的科学相当错综复杂，但新增交变磁场的逻辑却非常简单。”研究发表在《科学》期刊。
- Scientists Just Found a Way to Make Quantum States Last 10,000 Times Longer
（首图来源：芝加哥大学）
