9月12日消息，哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）在Nature Physics发表研究，展示了用机械振动——即微观声波——保护脆弱量子信息的新方法，可支撑直接构建在芯片上的紧凑量子网络，并帮助实现组合不同类型量子比特的混合量子系统。

研究在Marko Lončar教授实验室完成，实验由其团队近期博士毕业生Eliza Cornell（现波士顿大学博士后）与 former博士后许竹青（Zhujing Xu）主导。方案利用金刚石杂质相关电子自旋存储量子信息，以声子（机械振动量子）作为量子比特节点间的信息载体。

声子相比光子有独特优势：同一频率下声波波长远短于光波，可构建更小、更紧凑的器件；声子与固态自旋及电磁场均易耦合，适合把不同类型量子比特集成到同一系统。挑战在于量子记忆的保护——量子比特对环境扰动极为敏感。团队此前发展的声子腔可囚禁机械振动，使其与量子比特内电子自旋更强地相互作用；新工作进一步解决了声子载息过程中的相干性保持问题。

能耗意义是这项技术更广的看点：报道指出，纳米声学器件有望将计算机能耗降低一半——当前数据中心与高性能计算能耗急剧攀升，声波器件在信息处理中的单位开关能耗远低于电子器件，这一路线若与现有芯片工艺兼容，将为后摩尔时代低功耗逻辑与量子-经典混合架构提供新选项。

对国内半导体与量子科技布局，基于压电材料与金刚石色心的声子器件路线处于早期但进展密集，从声子腔加工、色心制备到低温测控的工艺链值得提前卡位。 （来源：ScienceDaily）