6100量子比特登《自然》！加州理工突破量子计算瓶颈

抖音热门 2025年10月12日 13:51 0 aa

最近量子计算圈炸了个大新闻，加州理工学院的团队直接把中性原子量子比特阵列搞到了6100个，这成果还发在了《自然》上。

说实话，之前看超导、离子阱两条技术路线吵得不可开交，谁都觉得自己是未来主流，没想到中性原子突然冒头搞出这么大动静，确实有点出人意料。

本来想单纯看个数字热闹，毕竟“6100个”听着就很唬人，但后来发现这事儿没这么简单。

不是说凑够数量就行，关键是他们还解决了两个大难题：量子比特能稳定保持叠加态13秒，比之前类似阵列长了快10倍；单个比特的操控精度还特别高，这两点放一起，才是真的把量子计算往前推了一大步。

光镊抓原子：比夹芝麻还精细的“量子手艺”

要搞出这么大的量子比特阵列，核心靠的是光学镊子技术，简单说就是把一束激光拆成12000个小激光束，每个小光束都像一把特别小的镊子，专门抓铯原子。

你可能会想，抓个原子而已，能有多难？其实完全不是这么回事。

这些铯原子得放在超高真空的腔室里，气压要低到几乎没有空气分子，不然分子一碰，原子的量子态就乱了。

加州理工的团队不仅把12000个“光镊”弄出来了，还成功抓住6100个铯原子排成阵列，这操作比用镊子夹芝麻还精细。

牵头这个项目的是曼努埃尔・恩德雷斯教授，具体干活的是三个研究生：汉娜・马内奇、野村行平、埃利・巴塔耶。

汉娜说在屏幕上能看到每个量子比特像个光点，我想象了下那个画面，一毫米宽的圈子里，几千个光点整整齐齐排着，确实挺震撼的。

更难得的是野村行平说的一句话：“大规模通常被认为会牺牲精度，但我们俩都有了”。

这话不假，之前不少团队为了凑数量，精度掉得厉害，那些比特根本没法正经用，这次加州理工算是把“鱼和熊掌”都拿到了。

从实验室场景来看，团队成员KonH.Leung还专门研究了捕获装置，就是为了让这些原子能稳稳待在“光镊”里。

说实话，做科研就是这样，看似一个简单的“抓原子”动作，背后要解决激光强度、真空环境、原子稳定性一堆问题，少一个环节都成不了。

现在量子计算圈有三条主要路线，除了中性原子，还有超导和离子阱，我之前总觉得超导会先跑出来，毕竟IBM、谷歌这些大公司都在押注，但接触多了才发现，超导的麻烦真不少。

超导量子比特得放在接近绝对零度的环境里，温度低到比宇宙背景温度还低，光维持这个低温就得一套复杂设备。

而且量子比特数量一多，布线就成了大难题，IBM去年搞的超导处理器才127个比特，跟6100个比差得不是一点半点。

离子阱呢，精度是高，但最多也就几十个比特，数量上去了就控不住了，IonQ之前的旗舰产品也才32个比特。

如此看来，中性原子的优势就很明显了，不用超低温，只要真空环境，成本和维护难度都低不少。

更关键的是，加州理工的团队还能让量子比特在阵列里移动几百微米，还不打乱量子态。

汉娜把这比作“跑着平衡一杯水”，我觉得比这还难，跑着平衡水顶多洒了，量子态要是乱了，整个计算就废了。

这种移动能力让中性原子更灵活，计算的时候能调整比特位置，优化路径，这是超导和离子阱都做不到的。

现在全球都在抢量子计算的赛道，除了加州理工，还有AtomComputing这些初创公司也在做中性原子。

这次6100个比特的突破，肯定会让更多人关注这条路线。

说实话，我挺期待未来的，毕竟量子计算不是为了“比数量”，而是为了解决实际问题。

比如模拟新药研发，现在筛选候选药物太慢了，要是量子计算机能加速，说不定能早点搞出治疑难杂症的药；还有气候变化模型，用量子计算机算能更精准，这些都是实实在在的好处。

当然，现在还有个关键问题没解决，量子纠缠，只有实现了纠缠，量子计算机才能真正发挥威力，这也是加州理工团队下一步要做的。

不过不管怎么说，6100个量子比特的突破，已经为中性原子路线铺了重要一步。

从之前的“小众路线”到现在登《自然》，中性原子能走到这一步，靠的不是运气，而是解决了“数量、精度、稳定性”三个核心问题。

毫无疑问，量子计算要真正落地还得等几年，但每次看到这种突破，都觉得离目标又近了一点。

毕竟科学进步就是这样，一步一个脚印，解决一个又一个难题，最后才能实现从0到1的跨越。

加州理工这次的成果，就是这个跨越里很重要的一块拼图。

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