2026年4月13日——量子计算机有望通过帮助研究者以远超传统计算机的指数级速度解决特定问题，从而引发研究革命。当前量子计算机面临着一个挑战：在被称为“量子扰频”的过程中，它们会丢失存储的信息。不过，加州大学尔湾分校的科学家们发现了一种方法，能让计算机保存那些原本会在扰频过程中丢失的数据。

该研究主要作者、物理学与天文学助理教授托马斯·斯卡菲迪表示：“我的工作是理解量子信息扰频的运作机制及其涌现规律。我们正在尝试确认这些信息是否仍以某种形式存在，以及能否完全逆转扰频过程。”

量子计算的基本信息单元是量子比特。传统计算机使用二进制位（比特）存储信息，每个比特只能是0或1；而量子比特则可以同时存储0、1或二者的叠加态。

当编码到量子比特中的信息在量子计算芯片内扩散，并持续传播直至完全消失时，就会发生量子扰频现象。

斯卡菲迪解释道：“设想有多个相互通信并交换信息的量子比特。如果你尝试在局部量子比特中编码某些信息，经过一段时间后就会出现扰频效应——编码信息会扩散到众多量子比特中并实质性地丢失，你将无法恢复这些信息。这对于需要检索信息或进行相关计算而言是个难题。”

斯卡菲迪与其研究生里希克·佩鲁古通过研究量子物理学的一个微妙特性来应对这个问题：虽然被扰频的量子信息可能看似完全丢失，但底层微观定律在原理上往往是可逆的。这意味着信息或许并未被破坏，只是以极其复杂的方式分散在众多相互作用的粒子中。

“在微观层面，我们的宇宙似乎具有时间可逆性。就像观察两个粒子碰撞的过程，无论正向还是倒放这段影像，看起来都合乎物理规律。”斯卡菲迪补充道。

佩鲁古发现这种可逆行为普遍存在于包括量子计算机在内的众多量子系统中。这一发现为通过精确调控干预来抵消量子扰频开辟了新途径，这种干预能有效驱动系统逆向运行，使先前分散的信息重新聚焦到初始位置附近。

“这实际上是个非常普适的特性，”斯卡菲迪指出，“研究结论表明逆转扰频是可能的，但需要对系统实施极其精细的调控。”

这项突破源自佩鲁古加入斯卡菲迪研究团队后不久完成的计算工作，这些计算揭示了逆转量子扰频的可能性。

“这个项目在里希克加入前曾停滞多时，”斯卡菲迪坦言，“他的工作为研究注入了新动力，对这篇论文的诞生起到了核心作用。”

该研究获得美国能源部早期职业研究计划资助，重要合作者包括BlocQ公司的迈克尔·弗林和谷歌公司的布莱斯·科布林。