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加州理工6100量子比特阵列突破:规模精度双提升,开启量子计算新征程

   时间:2025-10-12 23:35:12 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

在量子计算的激烈角逐中,加州理工学院以一项突破性成果引发全球关注。科研团队通过创新技术,成功构建出包含6100个量子比特的阵列,不仅刷新了量子比特数量的世界纪录,更在稳定性与操控精度上实现了质的飞跃。这一成果标志着中性原子量子计算技术正式跻身主流赛道,为量子计算实用化开辟了新路径。

传统量子计算技术长期受制于环境要求与规模瓶颈。超导系统需接近绝对零度的低温环境,离子阱技术则面临量子比特扩展的物理限制。而加州理工团队另辟蹊径,利用12000束激光形成"光学镊子",在室温条件下精准捕获并排列中性原子。这种非接触式操控方式既避免了机械扰动,又通过动态调整激光参数实现了量子比特的实时重构,为大规模量子计算提供了可行方案。

实验数据显示,该阵列在室温下保持了12.6秒的量子相干时间,操控精度达99.98%。更令人惊叹的是,团队实现了量子比特在阵列中数百微米距离的叠加态移动,这一技术突破相当于在微观尺度完成高精度舞蹈编排。中性原子平台由此展现出独特优势:其硬件成本仅为同规模超导系统的五分之一,设备占地面积可控制在10平方米内,且通过精确控制原子间相互作用,能构建任意拓扑结构的量子连接。

在全球量子竞赛格局中,这项成果具有战略转折意义。当前量子计算技术路线呈现"多极化"发展态势,超导、光量子、离子阱等技术各有千秋。加州理工的突破使中性原子路线从边缘走向中心,其可扩展性与成本优势,为构建百万级容错量子计算机提供了可能。特别是在量子纠错领域,原子间相互作用的精准调控能力,为解决误差累积难题提供了新思路。

中国科研力量在这场竞赛中同样表现卓越。"九章三号"光量子计算机实现亿亿亿次计算能力,超导量子体系在比特数量与操控技术上持续突破,量子通信网络已初步形成规模。这种"多路并进"的态势,既体现了技术路线的互补性,也凸显了量子计算领域的战略价值。各国科研团队正在材料科学、算法设计、系统集成等多个维度展开协同创新。

量子计算的商业化进程仍面临多重挑战。容错计算需要实现百万级物理比特的逻辑编码,软件生态需构建从算法设计到硬件映射的完整工具链,应用场景则要突破传统计算模式的思维定式。但加州理工团队已着手探索量子比特纠缠连接技术,这项突破或将解锁量子模拟、密码分析、药物研发等领域的变革性应用。随着技术成熟度的提升,量子计算有望在5-10年内从实验室走向特定行业应用。

 
 
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