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上海量子计算迎新里程碑:全球首创百万级原子光镊阵列芯片问世

时间:2026-06-24 09:50:11来源:互联网编辑:快讯

量子计算领域迎来一项重大技术突破:上海科研团队成功研制出全球首款能够生成百万级原子光镊阵列的超表面芯片,并在中性原子实验平台上完成系统级验证。这一成果标志着我国在大规模中性原子量子计算硬件研发方面取得关键进展,为构建实用化通用容错量子计算系统奠定了重要基础。

作为我国重点布局的未来产业,量子计算基于量子力学原理,在药物研发、密码分析、材料科学等领域展现出超越传统计算机的潜力。然而,要实现具有实用价值的量子计算系统,必须突破百万级量子比特规模的技术瓶颈,同时确保高保真操控、低串扰、可纠错架构兼容性以及系统长期稳定性。当前全球各技术路线距离这一目标仍存在显著差距。

中性原子技术路线因其独特的物理特性成为研究热点。这类整体呈电中性的原子可通过激光精确操控量子态,被视为理想的量子比特载体。此前,加州理工学院团队创造的纪录是利用空间光调制器生成约1.2万个光镊位点,成功捕获6100个铯原子。如何突破千级物理比特限制,实现百万级超大规模原子阵列,成为国际量子计算领域的关键挑战。

上海璇相科技采用创新的超表面技术路线,为这一难题提供了芯片级解决方案。该团队研发的指尖大小芯片集成了数亿个纳米级光学单元,可将单束激光直接转化为百万级光镊阵列。这种设计大幅简化了原子光镊系统的复杂度,具备标准化集成与批量复制迭代的产业化优势,不仅为百万比特级量子计算补齐了关键硬件,还可拓展应用于量子精密测量等前沿领域。

百万级光镊阵列的实现对芯片设计、微纳加工、光场表征和系统适配提出极高要求。璇相科技与上海中器无量开展深度合作,针对光路耦合、阵列表征、平台适配等核心环节进行多轮协同验证。中器无量的中性原子实验平台为芯片提供真实运行环境,并将系统实际需求实时反馈至芯片设计迭代流程。经过持续攻关,双方共同完成了从芯片制备、光场测试到实机验证的完整闭环。

上海在量子计算领域已形成完整产业生态,涌现出中器无量、太一量生、不筹量子等多家专注中性原子技术路线的创新企业。这些企业与本地光芯片、精密光学、微纳制造等领域的优势资源形成协同效应,为持续突破十万级以上原子装载、整机系统集成等核心工程化课题创造了有利条件。此次百万级原子光镊阵列芯片的诞生,正是这种产学研协同创新模式的典型成果。

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