微小的磁铁：可以为新的量子计算机保守秘密-

磁铁相互作用可能指向微型化的量子器件。从MRI机器到计算机硬盘存储，磁性在重塑我们社会的关键发现中发挥了作用。在量子计算的新领域，磁相互作用可以在传递量子信息方面发挥作用。

在美国能源部实验室的最新研究中，科学家们在两个遥远的磁性设备之间实现了有效的量子耦合，这两个设备可以承载一种称为磁振子的特定类型的磁激发。当电流产生磁场时，这些激发就会发生。耦合允许磁振子交换能量和信息。这种耦合可能有助于创造新的量子信息技术设备。

“磁振子的远程耦合是利用磁系统进行量子工作的第一步，或者说几乎是先决条件，”该研究的高级科学家诺沃萨德说：“我们展示了这些磁振子在远距离即时通信的能力。”

这种即时通信不需要在受光速限制的磁振子之间发送信息。这类似于物理学家所说的量子纠缠。

根据2019年的一项研究，研究人员试图创建一个系统，允许磁激励在超导电路中远距离相互交流。这将使磁振子有可能成为一种量子计算机的基础。对于一台可行的量子计算机的基本基础，研究人员需要粒子被耦合，并在很长时间内保持耦合。

为了实现强耦合效应，研究人员构建了一个超导电路，并在电路上嵌入了两个小的钇铁石榴石磁性球体。这种材料支持磁激发，确保了磁性球体的高效低损耗耦合。这两个球体都与电路中的共享超导谐振器进行磁耦合，该谐振器就像电话线一样，在两个球体之间产生强耦合，即使它们彼此之间的距离接近一厘米（直径的30倍）。

“这是一项重大成就，”该研究的科学家李易说。 “在磁振子和超导谐振器之间也可以观察到类似的效应，但这次我们在两个磁振子谐振器之间进行了实验，没有直接相互作用。这种耦合来自两个球体和共享超导谐振器之间的间接相互作用。”

与2019年的研究相比，另一项改进涉及磁谐振器中磁振子的更长相干性。 “如果你在山洞里说话，你可能会听到回声，”诺沃萨德说： “回声持续的时间越长，连贯性就越强。”

“以前，我们确实看到了磁振子和超导谐振器之间的关系，但在这项研究中，由于使用了球体，它们的相干时间要长得多，这就是为什么我们可以看到分离的磁振子相互交谈的证据，”李补充道。

据李说，由于磁自旋高度集中在器件中，这项研究可能指向可微型化的量子器件。 他说：“微小的磁铁有可能掌握新量子计算机的秘密。”