上海璇相科技于2026年6月23日宣布,成功研制出全球首颗可生成百万级原子光镊阵列的超表面芯片。该芯片工作区域直径约为四毫米,在此范围内稳定构建出超过一百万个光镊位点,刷新了当前公开报道中基于超表面技术实现的光镊阵列规模纪录。
中性原子量子计算的核心路径在于:将经激光冷却后的中性原子,通过高精度光场形成的光镊阵列逐个捕获并囚禁于超高真空环境中;随后利用精密激光脉冲将原子激发至里德堡态,借助原子间的可控相互作用完成量子逻辑门操作。
光镊阵列构成整条技术路线的基础支撑——若无法实现足够规模且高度稳定的原子捕获,后续的原子装载、相干操控与量子态读取均无法开展。
长期以来,光镊阵列的规模瓶颈源于传统生成手段的物理限制。主流方法依赖空间光调制器或声光偏转器。其中,空间光调制器受限于像素尺寸与衍射效应,即便采用顶级器件,所能生成的高均匀性光镊数量亦难逾五万。2025年9月,国际研究团队曾通过双空间光调制器组合方案,在实验中生成约一万两千个光镊位点,最终成功装载六千一百个中性原子,成为彼时中性原子量子比特阵列的最高纪录。
璇相科技另辟路径,采用集成化超表面芯片方案。该芯片仅相当于指尖大小,却集成了数亿个亚波长尺度的纳米光学单元,可在单束入射激光驱动下,直接输出百万量级的光镊阵列。得益于超表面单元尺寸可压缩至数百纳米量级,远小于工作波长,从而显著提升有效数值孔径,实现更小光斑、更高光强集中度与更强捕获能力。
本次技术突破由璇相科技与中性原子量子计算企业中器无量协同完成。璇相科技主导超表面芯片的设计与流片制造,中器无量提供完整的中性原子实验平台及系统级验证条件。双方围绕光路耦合效率、阵列均匀性表征、硬件接口适配等关键工程环节,开展了多轮联合调试与实机验证,完整打通从芯片制备、光学集成到真实量子平台运行的全流程闭环。
与此同时,上海另一家专注中性原子技术的企业太一量生已引入该系列光镊芯片,并启动相关实验验证工作。
璇相科技表示,将持续联合上海本地量子产业上下游伙伴,聚焦十万量级以上原子高效装载、多模块系统集成、长期运行稳定性等核心工程化挑战,加速推进中性原子量子计算硬件的实用化进程。

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