北京
上海企業璇相科技研制出全球首款可產生百萬級原子光鑷陣列的超表面芯片，并與另一家上海企業中器無量合作，在中性原子實驗平臺上完成了系統級驗證。
這項成果標志著我國在大規模中性原子量子計算的硬件領域取得重要突破，成為上海量子產業鏈圍繞科學和工程交叉問題，實現“科學需求牽引芯片研發，芯片突破推動系統升級”的協同創新范本。
量子計算是我國重點布局的未來產業之一。要打造有實用價值的通用容錯量子計算系統，必須在保持高保真操控、低串擾、可糾錯架構兼容性和系統長期穩定性的基礎上，實現量子比特規模向百萬級躍遷。
近年來，上海涌現出中器無量、太一量生、不籌量子等多家走中性原子技術路線的量子計算企業。中性原子是整體呈電中性的原子，科學家能用激光操控中性原子的量子態，將其作為量子比特，打造原子量子計算機。目前，中性原子陣列規模的世界紀錄由加州理工學院團隊保持，他們用空間光調制器生成約12000個光鑷位點，困住6100個銫原子，即實現了6100個物理比特。
如何超越千級物理比特？璇相科技采用超表面技術路線，提出了芯片級工程化解決方案。
超表面是一種由亞波長尺度的納米柱陣列構成的平面光學器件。璇相科技的這款芯片，在指尖大小的區域內集成數億個納米級光學單元，可將單束激光直接轉化為百萬級光鑷陣列，顯著降低了原子光鑷系統的復雜度。這款芯片具有標準化集成與批量復制迭代的產業化優勢，為邁向百萬比特級量子計算補齊了關鍵前置硬件能力，還可賦能量子精密測量等前沿應用領域。
百萬級光鑷陣列對芯片設計、微納加工、光場表征和系統適配提出了很高要求，現有中性原子實驗平臺中的許多關鍵部件尚未適配如此大規模的陣列。為此，璇相科技與中器無量合作開展了多輪協同驗證，共同完成了百萬級超表面光鑷芯片從制備、光場測試到實機驗證的閉環。
未來，璇相科技將繼續依托上海在中性原子量子計算、光芯片、精密光學、微納制造和高端激光器件等方向的協同基礎，聯合量子產業生態伙伴，持續攻關十萬級以上原子裝載、整機系統集成和長期穩定運行等核心工程化課題，推動通用容錯量子計算加速落地，早日在一些科研和產業領域產生超越經典計算的量子優勢。
來源：解放日報
監制：仁青
作者：俞陶然
編輯：米果
審核：江金騏
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