中国科学技术大学与上海量子科学研究中心等单位合作，利用人工智能技术成功构建了包含2024个原子的无缺陷二维和三维原子阵列，刷新了中性原子体系无缺陷原子阵列规模的世界纪录。该研究解决了传统原子重排方法在规模扩展上面临的时间复杂度、原子丢失和计算速度等难题，实现了常数时间消耗的并行原子移动。新方法在60毫秒内完成，且不随阵列规模增大而增加耗时，为未来数万原子规模的无缺陷阵列重排奠定了基础。此外，该系统在量子门保真度方面也达到了国际领先水平，为构建容错通用量子计算机提供了关键技术支持。

⚛️ 人工智能驱动原子阵列新突破：研究团队利用AI技术，实现了对光镊阵列位置和相位的精确控制，能够同时移动所有原子，大幅提升了原子阵列的构建效率和规模。

🚀 刷新世界纪录：通过AI的实时驱动和高速空间光调制器的动态刷新，成功构建了高达2024个原子的无缺陷二维和三维原子阵列，刷新了中性原子体系无缺陷原子阵列规模的世界纪录。

⏱️ 常数时间消耗，无限扩展潜力：该AI方法实现了高度的并行性以及与阵列规模无关的常数时间消耗，在60毫秒内完成构建，并且随着原子阵列规模增大，耗时保持不变，预示着未来可直接应用于数万原子规模的阵列构建。

💡 量子计算新基石：中性原子体系因其优异的扩展性、高保真度量子门和高并行性，是极具潜力的量子计算和量子模拟平台。此次研究成果为构建基于中性原子阵列的容错通用量子计算机奠定了坚实的技术基础。

🏆 达到国际顶尖水平：该系统在单比特门保真度、双比特门保真度和探测保真度方面均达到或追平了国际最高水平，为量子计算的实际应用提供了可靠保障。

快科技8月12日消息，据媒体报道，中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳教授等与上海量子科学研究中心/上海人工智能实验室钟翰森研究员等同事合作，利用人工智能技术，实现了高度的并行性以及与阵列规模无关的常数时间消耗，在60毫秒内成功构建了多达2024个原子的无缺陷二维和三维原子阵列，刷新了中性原子体系无缺陷原子阵列规模的世界纪录。

中性原子体系因优异的扩展性、高保真度量子门、高并行性和任意的连接性，成为极具潜力的量子计算和量子模拟平台。该体系使用光镊阵列囚禁中性原子，首先需要通过重排技术将初始随机填充的原子阵列转换成无缺陷原子阵列，在此基础上进行量子逻辑门操作。

传统的重排方法受限于随阵列规模增长的时间复杂度、原子丢失、计算速度等，阵列规模停留在几百个原子的水平，难以进一步扩展。

为攻克该难题，研究团队创新性地研发人工智能技术，实时驱动高速空间光调制器进行动态刷新，通过对光镊阵列位置和相位的精确控制，同时移动所有原子。

在该工作中，研究团队演示了二维和三维原子阵列的任意构型重排，实现了高达2024个原子的无缺陷阵列，总耗时仅为60毫秒。随着原子阵列规模增大，该重排方法耗时保持不变，因此未来可以直接应用于数万原子规模的无缺陷阵列重排。

目前，该系统单比特门保真度达99.97%，双比特门保真度达99.5%，探测保真度达99.92%，已追平以美国哈佛大学为代表的国际最高水平，为构建基于中性原子阵列的容错通用量子计算机奠定了技术基础。