中国科学院物理研究所的范桁研究员、北京大学物理学院的赵宏政研究员，还有他们的小伙伴们，搞了个大动作，给量子系统造了个“能量缓冲带”。这回在量子系统这事儿上，就像是在风暴里护住那根蜡烛不被吹灭。现实中，那些用来摆弄量子比特的外部驱动，往往像往火里不停地加柴火，让系统一下子就“热化”了，把那些奇特的量子特性都给整没了——这也是现在量子计算和模拟想用到生活里最大的难题。赵宏政他们就想了个好法子：在驱动的“内部节奏”上做文章，把那个“能量缓冲带”给搞定了，结果让系统失控的速度慢了不少。这个成果发在了国际上很有名的《自然》杂志上。要让一直被驱动的量子系统稳当点，可是物理和量子科技领域的老大难问题。 团队特别注意到了一个叫“预热化”的有趣现象，意思是系统还没彻底失控前，会先进入一个比较稳定的中间状态。为了解决这个问题，他们提出了一种叫“随机多极驱动”的新方案，关键就是主动去设计驱动的时间结构。这样一来就能压住那些容易让系统“共振吸热”的低频部分，从根子上拦着能量积累。这就好比给那些乱糟糟的声响谱上一曲有秩序的音乐。 实验是在一个叫“庄子二号”、有78个量子比特的超导处理器上做的。大家让系统从有序状态出发，跟着精心设计的随机驱动往前走。结果让人挺兴奋的：折腾了上千个周期之后，系统没有迅速“过热”，反而出现了一个挺长的“预热化”平台，表现得很稳当，而且时间也符合理论上的普适规律。这说明这种现象不是个例，而是可以控制的物理定律。 赵宏政说：“这次研究还抓到了量子系统里‘纠缠熵’的快速增长。这种纠缠变得太复杂了，经典计算机很难算这种事儿。” 他接着说：“这也说明咱们通过精巧设计物理机制，完全有可能在各种实验噪声和驱动干扰里给脆弱的量子态腾出个足够长的‘黄金稳定时间窗口’。” 这项研究不光是让我们更懂非平衡量子物理了，还为以后造更靠谱、更强大也能扩展的量子计算和模拟技术打下了基础。“这意味着我们稳住量子脉动、奔向实用化量子时代的路上又迈了一大步。”