AI破解量子计算“时间困局” 科学家构建最大原子量子计算系统
在微观世界的深处，一场关于未来计算机的革命正在悄然展开。2025年8月，中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳团队与上海人工智能实验室钟翰森团队联手，取得了一项震撼世界的成就——他们利用人工智能技术，成功构建了包含2024个原子的无缺陷量子计算阵列，创造了新的世界纪录。这个数字听起来可能不大，但在量子计算的世界里，这相当于在针尖上建造了一座拥有2024个房间的精密宫殿。微信pk10群
原子——量子计算的不二之选
要理解这项突破的意义，我们首先需要明白为什么科学家选择用原子来构建量子计算机。传统计算机使用的是二进制比特，就像开关只有开和关两种状态。而量子计算机使用的量子比特却截然不同，它可以同时处于0和1的叠加状态，就像薛定谔那只著名的猫，在被观测之前既死又活。
原子成为量子比特的理想选择有其独特的优势。想象一下，每个原子就像一个完美的陀螺，而更妙的是，在自然界中，所有同种原子都是完全相同的，就像大自然这个最精密的工厂生产出来的标准零件。这种天然的一致性对量子计算来说至关重要，因为你不需要担心制造误差，大自然已经帮你造好了最完美的计算单元。
原子还有一个奇妙的特性，它们拥有不同的能量状态，就像楼房有不同的楼层。科学家可以用激光把原子从“一楼”激发到“顶楼”，这个顶楼在物理学中被称为里德堡态。处于里德堡态的原子会发生惊人的变化，它们会变得特别“胖”，直径可以增大几千倍。这些“发胖”的原子之间会产生强烈的相互作用，就像两个充满气的气球会相互排斥一样。这种相互作用恰恰是实现量子逻辑门操作的关键，让原子之间能够“对话”和“协作”。
光镊技术：驯服原子的魔法
那么，如何在如此微小的尺度上精确地控制这些原子呢？科学家们发明了一种神奇的工具——光镊。这不是科幻电影里的光剑，而是用激光束形成的微型“陷阱”。
理解光镊的原理，可以想象你在玩弹珠游戏。桌面上有许多小凹坑，弹珠会自然地滚进这些凹坑里并停留在那里。光镊的工作原理与此类似，只不过“凹坑”是用聚焦的激光束在三维空间中创造的能量最低点。原子就像微观世界的弹珠，会被“吸引”到这些光斑的中心并被牢牢困住。这种困住不是物理上的接触，而是通过光与物质相互作用产生的梯度力实现的。
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