迈向实用化量子计算的进程中，如何有效控制量子系统的热化一直是量子研究领域的重要难题。传统理论普遍认为，量子系统会很快热化，量子态因而难以稳定维持。这直接影响量子信息的保存与读取可靠性，也成为量子计算走向实际应用的一大瓶颈。 针对此难题，我国科研团队依托自主研发的超导芯片“庄子2.0”平台，首次捕捉到量子系统在热化过程中的关键特征。研究发现，系统在完全热化之前存在一个持续约100纳秒的“预热化”阶段。该阶段表现出相对稳定的状态，并且能够通过外部参数实现精确调控。这一结果修正了“量子系统必然快速热化”的传统认识。 从技术角度看，预热化阶段的确认带来多上意义。首先，它为量子态操控提供了可利用的时间窗口，使研究人员能够在系统完全热化前完成有效操作。其次，通过调节该阶段的持续时间，可深入提升量子比特的相干时间。实验数据显示，利用预热化特性可使量子信息的保存时长提升30%以上。 研究团队负责人表示，这一发现为构建新的量子调控方案提供了明确依据。下一步将通过优化芯片结构、改进控制脉冲序列等方法，进一步延长预热化阶段的持续时间。目前，团队已启动基于该原理的量子态保护技术研发，目标是在三年内推动工程化应用。 业内专家认为，该研究既回应了基础科学问题，也为应用探索提供了新思路。随着对应的研究持续推进，该成果有望拓展至量子通信、精密测量等领域，助力我国量子科技的进一步发展。
从“理解量子”到“驾驭量子”，关键在于将看似瞬息的微观过程转化为可测、可控、可复现的科学规律。预热化阶段的发现表明，复杂体系并不总是迅速走向无序，而可能在动态演化中形成可利用的稳定窗口。围绕此窗口推进基础研究与工程实现的协同创新，有望为量子计算从概念验证迈向可靠应用提供更有力的支撑。