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量子比特阵列
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“光镊”技术构建出最大量子比特阵列,包含6100个超冷中性铯原子
科技日报· 2025-09-28 09:47
美国加州理工学院科学家在新一期《自然》杂志发表论文称,他们利用高度聚焦的激光束——"光镊"技 术,控制了6100个超冷中性铯原子,构建出目前规模最大的量子比特阵列。专家指出,这一突破表明中 性原子量子计算机具备大规模扩展潜力,但距离实现成熟可用的量子计算机仍有很长的路要走。 量子比特是量子计算的基本单元,与传统计算机中的比特有本质区别。传统比特只能表示0或1中的一种 状态,而量子比特可同时处于0和1的叠加态,借助量子纠缠实现并行计算,从而在解决特定问题上实现 指数级加速。 目前,全球量子计算技术路线多样,包括超导、光量子、离子阱、半导体量子点及中性原子等。本研究 采用的正是在真空中用"光镊"捕获中性原子作为量子比特的技术。 研究团队将激光束分割为12000个高度聚焦的"光镊",在真空腔内捕获了6100个铯原子,排列成规整阵 列,构建出迄今最大量子比特阵列——此前纪录为包含1180个中性原子的量子比特阵列。 实验显示,在规模大幅扩展的同时,量子比特质量并未下降:其叠加状态可持续约13秒,比以往类似阵 列延长近10倍,单量子比特操控精度达99.98%。 值得一提的是,研究团队实现了在阵列中将原子移动数百微米而保持 ...
“光镊”技术构建出最大量子比特阵列
科技日报· 2025-09-27 23:26
美国加州理工学院科学家在新一期《自然》杂志发表论文称,他们利用高度聚焦的激光束——"光镊"技 术,控制了6100个超冷中性铯原子,构建出目前规模最大的量子比特阵列。专家指出,这一突破表明中 性原子量子计算机具备大规模扩展潜力,但距离实现成熟可用的量子计算机仍有很长的路要走。 量子比特是量子计算的基本单元,与传统计算机中的比特有本质区别。传统比特只能表示0或1中的一种 状态,而量子比特可同时处于0和1的叠加态,借助量子纠缠实现并行计算,从而在解决特定问题上实现 指数级加速。 目前,全球量子计算技术路线多样,包括超导、光量子、离子阱、半导体量子点及中性原子等。本研究 采用的正是在真空中用"光镊"捕获中性原子作为量子比特的技术。 实验显示,在规模大幅扩展的同时,量子比特质量并未下降:其叠加状态可持续约13秒,比以往类似阵 列延长近10倍,单量子比特操控精度达99.98%。 值得一提的是,研究团队实现了在阵列中将原子移动数百微米而保持量子态稳定。这种可移动的量子比 特是中性原子平台的优势之一,有助于更灵活地实现量子纠错。由于量子比特易受噪声干扰,纠错技术 是规模化量子计算的关键挑战。 研究团队计划下一步实现数千个物理 ...