国内中性原子量子计算团队纳开量子近日宣布,其研发的“启元一号”通用量子计算机完成整机搭建,成功实现4000量子比特的无缺陷阵列及连续装载技术。这是国内首次在中性原子路线中将这两项指标整合到同一台整机上。
技术人员透露,整机包含853件光学元件,通过移动光晶格传送带连接冷原子库与操控区。原子需经历多轮交接过程,从动态光镊到静态光镊、从准备区到存储区,最终完成装载与重排。团队解释,4000量子比特目标由工程条件与技术需求共同决定。
技术挑战主要来自光功率限制与相干性平衡。当阵列规模扩大到60×60时,单光镊3毫瓦功率已接近系统上限。扩容需在增加每轮装入原子数量与增加装载轮次之间权衡,前者要求光镊均匀性,后者则考验存储时间与相干保持能力。同时,声光偏转器窗口大小也限制了阵列范围。
纳开量子采用单晶格方案实现连续装载,与国外双晶格路线形成差异化。该技术未来或可作为量子存储器,与超导、离子阱等路线形成异构计算。目前“纳开一号”量子模拟机已批量交付,获得千万级订单;“纳开二号”预计2027年推出。
团队核心成员来自北京大学,具备超冷原子研究基础。创始人樊耀塬表示,下一步将重点突破门保真度与整机互联技术。据计划,“启元一号”将于2026年第四季度正式发布。
点评:技术突破背后是工程细节的精密博弈,从光功率到原子移动,每个环节都需平衡。