近日，美国国家科学基金会支持的一个研究团队（来自芝加哥大学、阿贡国家实验室和剑桥大学等）宣布在量子网络工程方面取得突破。通过“拉伸”金刚石薄膜，他们创造出了可以显著降低设备和费用的量子比特。这一变化也使比特更容易控制。
研究人员希望发表在《Physical Review X》上的这一发现能够使未来的量子网络更加可行。
领导这项研究的芝加哥大学的Alex High说：“这项技术可以显著提高这些系统的运行温度，使其运行的资源密集度大大降低。”。
量子比特，或称量子位，具有独特的特性，这是寻找计算网络未来的科学家感兴趣的——例如，它们可以几乎不受黑客攻击。但在它成为一种广泛的日常技术之前，还有许多重大挑战需要解决。
量子位的主要问题之一在于沿着量子网络传递信息的“节点”。组成这些节点的量子位对热量和振动非常敏感，因此科学家必须将它们冷却到极低的温度才能工作。
High说：“今天的大多数量子位都需要一个房间大小的特殊冰箱和一支训练有素的团队来运行它，所以如果你想象一个工业量子网络，你必须每5或10公里建造一个，那么现在你谈论的是相当多的基础设施和劳动力。”。
High的实验室隶属于芝加哥大学，与美国能源部阿贡国家实验室的研究人员合作，对这些量子位的材料进行了实验，看看它们是否可以改进技术。
最有前途的量子位类型之一是由钻石制成的。这些量子位被称为第IV族色心，以其在相对较长的时间内保持量子纠缠（粒子之间的连接，如电子或光子，即使在分离时也是如此）的能力而闻名，但要做到这一点，它们必须冷却到绝对零度以上的一点点。
该团队想对材料的结构进行修补，看看他们能做出什么改进——考虑到钻石的硬度，这是一项艰巨的任务。但科学家们发现，如果他们在热玻璃上沉积一层金刚石薄膜，他们可以在分子水平上“拉伸”出钻石。随着玻璃的冷却，它的收缩速度比钻石慢，略微拉伸了钻石的原子结构——就像路面在下面的地球冷却或变暖时如何膨胀或收缩一样。
“基于量子的信息技术的潜力很高，”美国国家科学基金会工程局项目主任Tom Kuech说。“该项目是美国国家科学基金会持续努力的一部分，旨在为制造科学提供必要的基础研究，使这些方法成为技术现实。”
