哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所的研究人员最近显着提高了他们之前发明的量子膜的相干时间。这个改进将扩大这种膜用于各种不同目的的可用性。由于已经具有一百毫秒的相干时间，这种膜可以用来存储敏感的量子信息，以便在量子计算机或量子网络中进行进一步的处理。他们的研究成果现已发表在《自然通讯》杂志上。

量子膜现在连接到读出单元

作为研究的第一步，该研究团队将这种量子膜与超导微波电路相结合，能实现用这种膜进行精确的读数。也就是说，它已成为一种“插入式”元件，几乎任何应用都能用到它。随着这一突破性发展，这种膜可以连接到处理或传输量子信息的各种其他设备上。

冷却量子膜系统以达到量子基态

由于环境温度决定了干扰到膜的不规则性水平，因此必须达到足够低的温度以防止运动的量子态被冲走。研究人员通过基于氦气的制冷机实现了这一目标。在微波电路的帮助下，他们可以控制膜运动的量子态。在他们最近的工作中，研究人员可以制备处于量子基态的膜，这意味着它的运动受量子涨落支配。它的量子基态对应于比绝对零度高0.00005度的有效温度(即-273.15°C)。

插入式量子膜的应用有很多

人们可以使用这个系统的一个稍加修改过的版本，它可以感受到来自微波和光信号的力，可以用来构建一种从微波到光学的量子换能器。量子信息可以在室温下通过光纤传输数公里而不会受到扰动影响。另一方面，信息通常在一个冷却的单元内部进行处理的，它能够达到足够低的温度，可以让像这种膜这样的超导电路运行。

因此，将这两个系统(超导电路与光纤)连接起来可以用来构建量子互联网，能把几台量子计算机通过光纤连接在一起。没有一台计算机会具有无限的算力空间，因此将计算能力分配给连接的量子计算机可能会大大提高解决复杂问题的能力。

引力现在可以用它来探索

引力在量子体系中的作用是物理学中一个尚未得到解决的基本问题。这是另一个可以应用他们演示的量子膜的高相干时间来进行研究的地方。该领域的一个假设是重力有可能随着时间的推移会破坏一些量子态。利用插入了这种膜的独特设备，这样的假设可能会在未来得到检验。（编译:Qtech）