普林斯顿大学研究团队在《自然》杂志发表成果，将超导量子比特相干时间提升至1毫秒，是当前实验室最佳水平的3倍。这项突破为实现可靠商用量子计算机奠定基础，同时揭示量子计算在药物研发、气候预测等领域的广阔应用前景。

量子计算机的基本信息单元是量子比特。与经典计算机中的比特只能表示0或1不同，量子比特可以同时表示0和1，即量子叠加态。这种特性赋予量子计算指数级的并行能力：50个量子比特理论上可同时处理约1000万亿种状态。然而量子叠加态极其脆弱，一旦受到环境噪声干扰，量子信息便会迅速退相干。

研究团队采用高纯度硅基底替代蓝宝石，并以金属钽取代铝制作量子电路。钽的晶体结构更致密，表面缺陷密度显著低于铝，从而大幅减少能量损失。实验结果显示，新型钽—硅量子比特的相干时间超过1毫秒，为后续纠错和复杂算法运行提供宝贵时间窗口。

量子计算机性能取决于量子比特总量及单比特运算次数。尽管谷歌和中科大在量子比特数量上取得突破，但降低错误率仍是关键。此次研究主要解决单比特寿命问题，而中科大在量子纠错领域也取得里程碑式进展。

量子计算迈向应用仍面临技术路线分散、软件生态不明朗、人才稀缺等挑战。但通过量子—经典混合架构和量子AI融合，可创造早期价值。未来量子计算或在药物研发、气候预测等领域产生深远影响。