為什麼量子運算實驗室必須使用花崗岩底座？

在探索微觀世界奧秘的量子計算領域，實驗環境中任何微小的干擾都可能導致計算結果的巨大偏差。花崗岩底座憑藉其卓越的性能，已成為量子計算實驗室不可或缺的關鍵組件，從根本上保障了實驗的準確性和穩定性。
極致穩定性：抵禦外部幹擾的堅不可摧的屏障
量子計算依賴量子位元脆弱的量子態，外部振動、溫度變化甚至電磁場波動都可能導致量子態坍縮，使計算結果失效。花崗岩作為一種天然緻密石材，具有極低的膨脹係數，僅 (4-8) ×10⁻⁶/℃。當實驗室環境溫度波動時，其尺寸幾乎不變，為量子計算設備提供了穩定的支撐基礎。同時，花崗岩獨特的內部晶體結構賦予其優異的阻尼性能，阻尼比高達 0.05-0.1。它可以在 0.3 秒內衰減超過 90% 的外部振動能量，有效隔離設備運作和人員在實驗室走動產生的振動幹擾，確保量子位元在穩定的環境中保持其量子態。

精確參考：確保測量精度的“錨點”
在量子計算實驗中，精確測量量子位元的狀態是獲得有效計算結果的關鍵。花崗岩基座經過超精密加工，平整度可控制在±0.1μm/m以內，表面粗糙度Ra≤0.02μm。它為量子計算設備中的高精度感測器、雷射干涉儀和其他測量儀器提供了近乎完美的安裝參考面。此高精度參考面能夠確保儀器間的相對位置始終保持精確，避免因基座不平整或變形而導致的測量誤差，從而提高量子計算實驗數據的準確性和可靠性。
絕緣和抗磁：保護量子態的“安全屏障”
量子位元極易受到電磁場幹擾，傳統的金屬基底可能會產生電磁感應或靜電現象，影響量子運算的穩定性。花崗岩是一種非金屬材料，具有天然的絕緣性和抗磁性。它不會與周圍的電磁場相互作用，也不會產生靜電吸附灰塵或乾擾設備運作。這項特性為量子運算設備創造了一個純淨的電磁環境，使量子位元能夠在不受干擾的情況下進行運算，並有效降低計算錯誤率。
經久耐用，性能可靠：為長期穩定運行提供「堅固後盾」。
量子計算實驗通常需要長時間連續運行，對實驗設備支撐基礎的耐久性要求極高。花崗岩硬度高、耐磨性強，莫氏硬度為6至7。在量子計算設備的長期負載和頻繁的設備調試操作下，不易磨損變形。同時，它化學性質穩定，耐酸鹼腐蝕，能夠適應實驗室中各種化學試劑環境，使用壽命可達數十年，為量子計算實驗室提供長期穩定可靠的支撐和保障。
在量子計算這一前沿技術領域，花崗岩基座憑藉其穩定性、精確性、絕緣性和耐久性等特點，已成為建構高精度實驗環境的核心要素。隨著量子計算技術的不斷發展，花崗岩基座將在推動量子計算的研究與應用方面繼續發揮不可替代的重要作用。