量子计算技术突破 - 中国科学技术大学团队利用AI技术在60毫秒内成功构建2024个原子的无缺陷二维和三维原子阵列 刷新世界纪录 [1] - 该方法实现了高度并行性以及与阵列规模无关的常数时间消耗 为大规模中性原子量子计算奠定关键技术基础 [1] - 研究成果以"编辑推荐"形式发表于《物理评论快报》 并被美国物理学会《物理》期刊作为研究亮点报道 [1] 中性原子体系优势 - 中性原子体系因扩展性优异 高保真度量子门 高并行性和任意连接性 成为极具潜力的量子计算和量子模拟平台 [1] - 该系统使用光镊阵列囚禁中性原子 需通过重排技术将初始随机填充原子阵列转换为无缺陷阵列 再进行量子逻辑门操作 [1] 传统方法局限性 - 传统重排方法受限于随阵列规模增长的时间复杂度 原子丢失 计算速度等问题 阵列规模停留在几百个原子水平 [1] AI技术应用创新 - 研究团队创新性研发AI技术 实时驱动高速空间光调制器动态刷新 通过精确控制光镊阵列位置和相位 同时移动所有原子 [1] - 团队演示了二维和三维原子阵列任意构型重排 实现2024个原子无缺陷阵列 总耗时仅60毫秒 [2] - 该方法耗时随原子阵列规模增大保持不变 未来可直接应用于数万原子规模的无缺陷阵列重排 [2] 量子门保真度水平 - 系统单比特门保真度达99.97% 双比特门保真度达99.5% 探测保真度达99.92% [2] - 上述指标已追平以美国哈佛大学为代表的国际最高水平 [2] - 该技术为构建基于中性原子阵列的容错通用量子计算机奠定基础 [2]