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量子技术可通过量子比特进行量化，量子比特是量子计算机中最基本的数据单位。量子比特的运算受到保持量子波态所需的量子相干时间的影响。

科学家们推测，莫尔激子——被限制在轻微偏移图案重叠的莫尔干涉条纹中的电子-空穴对——可能在下一代纳米半导体中作为量子比特发挥作用。

然而，由于衍射极限，在测量中无法将光聚焦到足够小的程度，导致来自许多莫尔激子的光学干扰。

为了解决这个问题，京都大学的研究人员开发了一种新方法，以减少这些莫尔激子来测量量子相干时间并实现量子功能。研究团队观察了莫尔激子在制造过程中的光致发光信号变化。

“我们将电子束微制造技术与反应离子刻蚀技术相结合。通过利用单个莫尔激子发射信号上的迈克尔逊干涉法，我们可以直接测量其量子相干时间，”京都大学高等能源研究所的Kazunari Matsuda解释道。

结果表明，在-269°C下，单个莫尔激子的量子相干性可保持稳定超过12皮秒，这是母体材料（二维半导体）中激子相干时间的十倍。被限制在干涉条纹中的莫尔激子可防止量子相干性的损失。

“我们计划为下一代纳米半导体中的量子计算和其他量子技术的下一阶段实验奠定基础，”Matsuda补充道。