加州理工大学可能已经取得了量子计算机的突发特新王爆突破，一个由6100多个优质量子比特组成的事件算王原子阵列已经问世！

你没有看错 ，美国txt更新下载网站科学家们已经在一个大头针尖的量计量比区域(上图，直径约1mm)塞进了比世界同类量子计算机加起来更多、爆炸质量更好的突纪录量子比特...而且绰绰有余。

这项研究刚刚发表在世界顶级杂志《自然》杂志上。破创《自然》还指出，突发特新这次发布的事件算王版本是未编辑的，方便大家提前了解研究结果。美国

在量子计算轨道上，量计量比这不叫超车，爆炸这叫直接换高速公路。突纪录

一夜之间，破创量子计算的突发特新竞争格局可能会彻底改变吗？

为什么是王炸级的突破？

不仅数量多，质量也多！txt更新下载网站

长期以来，我们一直听到“量子计算需要更多的比特”。但残酷的现实是量子比特（qubit）极其脆弱，就像夏天的冰淇淋一样，不小心“融化”了(专业术语叫退相关)。

科学家们想出了一个办法，让脆弱的量子比特能够稳定地工作：

量子纠错。简单来说，就是用大量的物理量子比特来形成逻辑量子比特，保证信息万无一失。这意味着一台真正有用的量子计算机可能需要数十万甚至数百万个物理量子比特。

在过去，要么数量上升，要么数量上升，质量（如相关时间、保真度）一团糟。

而且加州理工学院这次的突破，最令人震惊的是：

他们把数量和质量这对“敌人”完美地结合在一起。

数量：超过6100个量子比特，而之前的记录只有数百个量级。

质量:

超长待机-量子比特的“待机时间”(相关时间)长达13秒，比之前的记录长近10倍！这意味着它有更多的时间来完成复杂的计算。

超高精度-控制这些量子比特的精度高达99.98%。

二、群雄逐鹿:量子计算的“华山论剑”。

当然，中性原子并不是量子计算世界上唯一的玩家。这是一个群雄并起的时代，各行各业的英雄都有自己独特的绝技。要理解这次突破的意义，首先要看看牌桌上还有哪些顶级玩家。

1. 超导电路 (Superconducting Circuits) - 武林盟主。

独特绝技：在接近绝对零度的芯片上制造微电路，使其具有量子特性。这条路线是由谷歌、IBM和其他巨头押注的。 。

优点：快！门的操作速度非常快，是目前所有路线中最好的操作速度。

缺点：精致！需要巨大而昂贵的制冷设备才能在极端寒冷的环境中工作。同时，超导量子比特之间的连接是固定的，很难扩展 。

2. 离子阱 (Trapped Ions) - 绝世剑客。

独特绝技：用电磁场在真空中“囚禁”带电的原子(离子)，进行精确控制。

优点：稳！相关时间最长，操控精度最高，是质量之王。

缺点：慢！门操作速度慢，“囚禁”离子数量有限，大规模扩张是其“天劫”。

3. 中性原子 (Neutral Atoms) - 新晋宗师 (本次突破的主角)。

独特技能：用激光“镊子”抓住不带电的原子，形成巨大的阵列。

优点：多而活！它具有很强的可扩展性，很容易实现数千个比特 ；比特可以灵活移动，为高效纠错提供了无限的可能性 。设备在室温下工作，摆脱了巨型冰箱的束缚 。

缺点:目前门的操作速度比超导路线慢。

4. 光量子 (Photonic) - 隐世高人。

量子比特采用光子。优点是几乎不受干扰，缺点是光子之间极难相互作用(计算)。目前，中国在这项技术方面处于领先地位。

5、拓扑量子 (Topological) ——未来盟主。

理论上最完美的量子比特，大多数自然免疫错误。但它更像是传说中的武功秘籍，至今还没有实践过，仍处于非常早期的研究阶段。微软在这里赌注。

超导和离子陷阱在这场“华山论剑”中成名已久，但都遇到了可扩展性的瓶颈。通过6100比特的惊艳亮相，中性原子路线证明了它不仅可以打“人海战术”，还可以保证每一个“士兵”都是精英，可能会突然崛起。

他们是怎么做到的？

让原子做“三体运动”！

这项技术的背后是一套精致的物理控制。

第一步:抓原子。

它们使用的量子比特是来自大自然的完美创造——з原子。像科幻电影中的“引力光束”一样，科学家们用数千束高度聚焦的激光在真空中准确地抓住每一个原子。这种技术叫“光镊”。

第二步:创造“绝对纯净”的环境。

原子被囚禁在一个特殊的玻璃真空室里，其内部的真空度“甚至低于月球的大气压”。这最大限度地隔离了外部干扰。

第三步:灵活“搬运”原子。

这是最酷的部分。他们使用一种叫做“声光偏转器”的设备，可以随意移动阵列中的任何原子，就像玩俄罗斯方块一样，不会破坏其量子状态！

研究人员举了一个很棒的例子：这就像一边跑，一边拿着一杯水，不仅要确保水不会洒出来，而且要确保水不会有一丝波浪。

这种灵活性是中性原子路线的“杀手锏”。

四、下一步是什么？

看到这里，你可能会问:这台机器现在能算东西吗？

汉娜·马内奇，研究生（Hannah Manetsch）坦白地告诉我们，视频中的最后一步也是最关键的一步——量子纠缠 (Entanglement)。

纠缠是爱因斯坦口中的“幽灵超距效应”。它可以使两个或两个以上的量子比具有特殊的心，成为一个不可分割的整体，并协同计算。

6100比特阵列一旦实现大规模纠缠，将从强大的“量子信息存储器”转变为真正意义上的“量子计算机”。

而这就是整个团队现在全力以赴的目标。

这项研究为通往1万甚至10万比特的量子计算机铺平了道路。一个新的量子计算时代可能真的离我们不远了。

参考文献：

Manetsch, H.J., Nomura, G., Bataille, E. et al. A tweezer array with 6100 highly coherent atomic qubits. Nature (2025).。

Caltech Team Sets Record with 6,100-Qubit Array. Caltech News (September 24, 2025).。

Manetsch, H. "A Tweezer Array with 6100 Qubits". Caltech Science Exchange (September 24, 2025).。