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“光镊”突破:六千余超冷铯原子构筑迄今最大中性原子量子比特阵列

2025-09-28
此次加州理工团队采用的正是“中性原子”路线。他们利用高度聚焦的激光束——即“光镊”技术,在超高真空环境中捕获了6100个超冷的中性铯原子,并将其精确排列成规整阵列。这一数字远超此前1180个中性原子的纪录,实现了数量级的飞跃。更令人振奋的是,阵列规模的扩大并未以牺牲量子比特质量为代价:实验显示,量子叠加态的相干时间长达约13秒,比以往同类系统提升了近10倍;单量子比特操控精度高达99.98%,接近实用化门槛。
该技术的一大亮点在于“可移动性”。研究团队成功实现了在阵列中将原子移动数百微米,同时保持其量子态稳定。这种灵活性是中性原子平台的独特优势,为实现复杂的量子门操作和动态重构量子电路提供了可能,尤其对量子纠错至关重要。由于量子系统极易受环境噪声干扰,纠错能力是构建容错量子计算机的前提。可移动的量子比特使得非邻近原子之间也能发生相互作用,从而更高效地部署纠错码。

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