量子世界的运动规律与我们日常经验大不相同；在外部驱动下，量子系统通常会逐步丧失初始信息，最终陷入混乱的热平衡状态，物理学家称之为"热化"。但最新实验打破了对该过程的传统认识。 范桁团队的实验表明，量子系统在完全热化之前，会经历一个相对稳定的中间阶段，即"预热化"平台期。这个现象可以用日常物理过程来理解：给冰加热时，在完全融化成水之前，温度会长时间保持在零摄氏度。同样，在预热化阶段，量子系统虽然受到外部驱动，但内部信息扩散被有效抑制，系统的有序性得以短暂保持。 这项研究在集成78个量子比特的超导量子处理器"庄子2.0"上完成。研究团队采用"随机多极驱动"的特殊序列对量子系统进行精确操控。这种驱动方式基于非周期的数学序列，通过调节序列参数，研究人员如同掌握不同的"加热节奏"，成功实现了对预热化平台持续时间的主动调控。当平台期结束后，系统内部纠缠度急剧增长，迅速进入高度复杂的状态。 从科学意义看，这项研究展现了量子模拟器相比经典计算机的独特优势。对于近百比特的量子系统，其状态空间极其庞大，经典计算机已无法进行全态模拟。而量子处理器作为天然的量子系统，能够直接"演化"并揭示复杂的量子动力学规律，原理类似于风洞模拟飞行器与气流。研究团队的对比分析表明，超导量子模拟器的结果已超越先进张量网络经典算法的能力。 预热化平台的发现具有重要的实际应用价值。范桁指出，量子信息在消散前存在一个可被利用的时间窗口。理解并延长这一阶段，对于在噪声环境中保护量子信息、提升量子计算机的可靠性与实用性至关重要。这意味着科学家找到了在量子系统"缓冲期"内进行精准调控的方法，有望解决量子系统的"噪声"与"混乱"问题。 从更广阔的视角看，量子技术的应用前景广阔。在药物研发领域，量子计算机可以直接模拟分子的量子态和化学反应过程，精准预测分子性质，有望在虚拟世界中完成大规模"数字实验"，加速新药研发和新材料发现。在信息安全领域，量子密钥分发技术利用量子态不可克隆的原理，使任何窃听行为都会留下痕迹，从而实现原理上绝对安全的通信。 研究团队表示，未来将致力于研制规模更大、性能更高的量子芯片，探索更丰富的多体物理现象，目标是实现"可验证的实用化量子优势"，推动量子计算从原理演示走向实际应用。
从"看见"到"调控"——对预热化平台的捕捉与操纵——说明了我国科研团队在量子芯片实验能力与量子动力学认知上的同步进展；它表明，在不可避免的热化与噪声面前，并非只能被动承受，而是可以通过精细的工程化驱动与物理机制理解，争取关键的可控时间窗口。随着有关研究深化，这个窗口有望转化为更可靠的量子信息处理能力，为未来面向实际需求的量子技术奠定更坚实的基础。