2026年5月27日——由ICFO协调的新项目MECHQUBIT将构建一种新型机械量子比特，其具备长相干时间、小占用面积、高门保真度，并与硅基制造工艺兼容。

量子计算机通过利用叠加和纠缠等量子现象，解决经典系统无法企及的挑战。然而，实用量子计算的主要障碍之一依然顽固：当今的量子比特在形成其脆弱量子态的同时，几乎也在迅速失去它。这种短相干时间使得量子信息难以可靠地存储、处理和扩展。

量子计算机的性能和可扩展性在很大程度上取决于用于构建量子比特的物理平台。超导电路、离子阱和半导体系统目前引领该领域，但它们在相干性、可扩展性和集成性方面都面临显著限制。

MechQubit项目将探索一种不同的方法：基于纳米机械系统的量子比特平台，其中量子信息编码在纳米级器件的振动运动中。这类机械系统具有独特优势，包括更高的相干性、与多种物理自由度的强耦合，以及与混合量子架构的兼容性。

从长期构想走向资助项目

“我们与Fabio就纳米管机械量子比特的构想有着长期合作”，ICFO量子纳米电子与纳米力学组负责人、该项目协调员Adrian Bachtold教授表示。2021年，ICFO与法国国家科研中心（CNRS）的Fabio Pistolesi团队在《物理评论X》上发表了一篇关于机械量子比特构想的文章，该构想后来于2023年通过首批实验结果得到验证。随后，他们联系了亚琛工业大学的Christoph Stampfer——正如Bachtold所说，他制造了世界上最好的石墨烯器件之一，并在机械谐振器方面拥有经验。Heidi Potts和Zurich Instruments不久后加入合作，贡献了他们在时间分辨测量和高性能电子学方面的专长。此后不久，该项目入选了2025年“地平线欧洲”路径finder计划。

MechQubit的总体目标是设计、制造并通过实验展示一种纳米机械量子比特。短期内，该团队将专注于生产石墨烯机电谐振器。“我们最初的想法是在我们熟悉的纳米管中制造一个机械量子比特，然后我们问自己，石墨烯是否更适合这类实验？”，Bachtold解释道。目标是推动基模以前所未有的频率振荡，并将相干时间提升至毫秒级。从长远来看，这种机械量子比特可能为目前无法实现的高灵敏度量子传感实验打开大门。