超流氦做的量子位元，錯誤率可低 100 倍？薩里大學目前只完成理論設計

如果你一直在等量子電腦從新聞標題走進現實，這則消息值得看一眼：英國薩里大學（University of Surrey）團隊提出一種新的量子位元設計，計算結果顯示它的錯誤率可能比現行超導量子位元低約 100 倍。先把話講在前面，這目前還是一份算出來的設計圖，原型機還沒做出來。

氣球摩擦頭髮的那種靜電，就足以搞砸運算

現在許多量子電腦採用超導電路，但它對電磁雜訊與雜散電荷極度敏感。來源報導用的比喻是：就像氣球摩擦後讓頭髮黏上去的那種靜電。講白話，量子位元裡存的資訊非常脆弱，一點點擾動就會被打散；而且位元愈多，錯誤愈難壓住，這正是量子電腦放大規模時的核心障礙。一台要靠極低溫才能運作的機器，怕的居然是靜電。

改用一種「不帶電」的液體

薩里大學量子科學組發表在《npj Quantum Information》的研究，改走超流氦-3 這條路，那是一種可以無摩擦流動的特殊液態氦。他們設計的裝置叫 SHOQ（Superfluid Helium Oscillator Quantum）。關鍵在於超流氦不帶電荷，翻成人話：雜訊想靠電場去搖晃它，卻找不到可以抓的把手，因此研究者推估，這個設計可能天生就不受某些形式的電磁雜訊影響。

研究者指出，這是第一個以超流體為基礎的量子位元設計。論文第一作者、薩里大學數學與物理學院的 Priya Sharma 博士（Daphne Jackson Fellow in Hybrid Quantum Systems）說：「我們不是第一個思考這個點子背後各個元件的人，但我們第一次把它們整合進一個微流體裝置裡，並算出能讓這個裝置作為量子位元運作的具體細節。」

不是取代超導，是分工

研究團隊並不打算用它換掉現有硬體，而是認為兩者有機會整合，各做各擅長的事。較長期的一個可能性，是把 SHOQ 當成量子記憶體：由超流體量子位元負責保存量子資訊，其他硬體負責算。共同作者、薩里大學物理與先進技術研究所副教授 Eran Ginossar 說：「我們不一定需要某一種量子位元去做所有事。結合不同的量子技術，可以讓我們發揮各自的強項。」

帳還沒算完

Sharma 的說法很誠實：「數學告訴我們它應該行得通⋯⋯下一步是做出原型，把這些預測拿去測試。」該裝置需要在極低溫下運作，而團隊表示過去的超流氦-3 實驗已達到過所需條件。這項計畫由薩里大學主導，與美國西北大學的 Jens Koch 教授合作，他是開發 transmon 超導量子位元的研究者之一。Sharma 另獲 IAA 商業化獎助支持原型開發。這件事也把量子運算拉向微流體與低溫工程；就編輯觀察，下一步的難處可能會落在流道與冷卻設備上。

資料來源

ScienceDaily（University of Surrey 提供素材）：
https://www.sciencedaily.com/releases/2026/09/260930020309.htm

論文：Priya Sharma, Jens Koch, Eran Ginossar. 〈Towards a micromechanical qubit based on quantized oscillations in superfluid helium〉, npj Quantum Information, 2026. DOI: 10.1038/s41534-026-01355-3。研究單位：Surrey Quantum Sciences Group（University of Surrey）與 Northwestern University。