研究人员一直在研究如何读取量子比特中的信息。量子科学涉及许多实际应用，包括防黑客通信网络或可以加速新药发现的量子计算机。这样的应用需要计算机比特的量子版本，即量子比特。
根据媒体声明美国能源部阿贡国家实验室和芝加哥大学的一组研究人员在克服量子系统的共同挑战方面取得了重大突破。这些突破包括科学家能够按需读出他们的量子比特，并保持量子态完整约5秒。
该团队使用了一种称为“单次读出”的方法来按需读取量子比特。此外，就量子位的扩展量子态而言，该方法使用精确的激光脉冲将单个电子添加到量子位中，这取决于它们的量子大小。该研究小组发表在杂志科学的进步．
由于环境噪声，量子比特很容易丢失信息。这就是为什么在量子科学中保持它们长时间的完整是一项艰巨的任务。阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)高级科学家大卫·奥沙隆(David Awschalom)说:“在人类的时间尺度上保存量子信息是不常见的。”
“5秒的时间足以将光速信号发送到月球并返回，”奥沙隆继续说道。“如果你想通过光将信息从量子比特传输给某人，这是非常强大的。即使在它环绕地球近40圈之后，这些光仍然能正确地反映量子比特的状态——为分布式量子互联网铺平了道路。”
为了降低背景噪声，研究人员使用高度纯化的碳化硅样品来制造量子比特。碳化硅广泛应用于商业产能，因此应该很容易扩大规模。然后通过使用精确的微波脉冲，他们通过所谓的“相干”概念将时间延长到5秒以上。
该论文的共同第一作者、芝加哥大学的克里斯·安德森(Chris Anderson)说:“这些脉冲通过快速反转量子态，使量子比特与噪声源和误差分离。”“每个脉冲就像按下量子比特上的撤销按钮，消除脉冲之间可能发生的任何错误。”
