光镊阵列
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可扩展中性原子阵列技术获验证
科技日报· 2026-01-20 17:56
此次研究中,超表面像素尺寸小于200纳米,远低于所操控的520纳米激光波长,可在无需额外光学系统 的情况下同时生成成千上万个聚焦点。研究人员表示,这种超表面相当于在同一平面上集成了成千上万 个微型透镜,可一次性产生大规模光镊阵列。 目前最先进的量子计算机约有1000个量子比特,而美国哥伦比亚大学团队正试图将这一数字提升两个数 量级以上。他们首次将光镊与超表面技术结合,提出并验证了一种可扩展的中性原子阵列技术,为构建 超过10万个量子比特的量子计算机奠定基础。相关成果发表在新一期《自然》杂志上。 中性原子阵列是构建量子计算机的新兴平台。研究团队在实验中俘获1000个锶原子,并验证该方法可在 原理上扩展至10万个以上,这些原子未来或可作为量子比特使用。 原子在量子计算中具有天然优势,可稳定呈现量子叠加和纠缠等特性,且彼此完全一致,无需像固态量 子比特那样校准与同步。但难点在于如何实现大规模精确操控。 过去十多年,科学家通常利用空间光调制器或声光偏转器生成光镊阵列。单个光镊是一束高度聚焦的激 光,可将单个原子固定在焦点上,阵列则由许多光镊组成,但设备复杂、体积庞大,限制了阵列规模。 此外,超表面由氮化硅和二氧化钛制 ...