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Qiuming1月前
量子计算获重大突破:原子“自我修复”技术实现运算时间飞跃 量子计算硬件初创公司Atom Computing攻克了一项长期阻碍行业发展的核心难题。该公司最新研发的技术能让量子计算机在运行过程中实时监测并填补丢失的原子,仿佛为机器赋予了“自我修复”能力,从而显著延长有效运算时间,使运行复杂算法成为可能。 该公司采用的技术路线是捕获中性原子作为量子比特。尽管该路线易于扩展,但原子因碰撞或激光热效应从光镊中逃逸的问题一直无法解决,导致计算中断、前功尽弃。 12月18日,该团队在《Physical Review X》上发表论文,宣布开发出一套“原子实时回收系统”。该系统在量子芯片内部构建了一个动态的物流维护网络:首先通过实时成像全域监控原子阵列,瞬间识别空缺位点;随后,系统会从计算阵列下方的“备用原子库”(磁光阱)中抓取新原子,精准填补空缺。 更关键的是,系统还能对在纠错过程中已完成测量任务的“辅助量子比特”进行回收再利用——将其移出、冷却、重新初始化后再度投入使用。整个过程经过精密设计,确保对正在进行逻辑运算的数据量子比特不产生干扰。 研究员马特·诺西亚表示,该技术的核心在于维持原子数量的稳定,“任何有实用价值的量子计算都需要在执行多层逻辑门的过程中保持量子比特规模,这正是我们实现的。” 这项突破将辅助量子比特从“一次性耗材”变为可“循环利用”的资源,极大降低了维持长时计算所需的物理成本,如同将火箭从一次性使用变为可回收重复使用,是构建容错量子计算机的关键一步。 该技术的工程价值已获高度认可。2025年11月,Atom Computing入选美国国防高等研究计划署(DARPA)“量子基准测试计划”B阶段,标志着其技术路径被认可具有近期实现工业应用的潜力。同时,该公司与微软的合作也持续深化,其提供的硬件稳定性正支撑微软运行更复杂的纠错算法演示。 从必须“屏息凝神”的短暂冲刺,到可能持续运行的“马拉松”,Atom Computing的这项突破为量子计算迈向实用化扫除了一大障碍。尽管大规模工程化仍面临挑战,但量子计算的“永续运行”时代已现曙光。 1.论文:https://doi.org/10.1103/PhysRevX.14.041049 2.https://atom-computing.com/atom-computing-selected-by-darpa-for-the-next-stage-of-exploring-near
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