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，成功构建了多达2024个原子的无缺陷二维和三维原子阵列，耗时仅60毫秒，刷新了中性原子体系无缺陷原子阵列规模的世界纪录。该技术克服了传统方法在阵列规模扩展上的瓶颈，实现了与阵列规模无关的常数时间消耗。研究团队通过AI实时驱动高速空间光调制器，精确控制光镊阵列，实现了原子的高效重排。该系统在量子门保真度等方面已达到国际顶尖水平，为构建容错通用量子计算机奠定了坚实基础。

🌟 **AI赋能原子重排，打破规模限制**：研究团队创新性地引入人工智能技术，实时驱动高速空间光调制器，对光镊阵列进行精确控制，实现了对多达2024个中性原子的无缺陷二维和三维阵列构建。该方法显著优于传统技术，克服了因阵列规模增大导致的时间复杂度、原子丢失和计算速度等瓶颈，将原子阵列的规模限制从几百个原子提升至新的高度。

⏱️ **常数时间消耗，效率大幅提升**：该AI驱动的原子重排技术实现了高度的并行性，并且与阵列规模无关，能在60毫秒内完成2024个原子的无缺陷阵列构建。这意味着无论原子阵列规模如何增长，重排所需时间保持不变，为未来扩展到数万原子规模的阵列奠定了高效基础。

⚛️ **中性原子体系的潜力与优势**：中性原子体系因其优异的扩展性、高保真度的量子门操作、高并行性和任意的连接性，被认为是极具潜力的量子计算和量子模拟平台。该研究的突破性进展，进一步凸显了中性原子体系在构建大规模量子计算设备方面的巨大优势。

🔬 **量子门保真度达到国际顶尖水平**：该系统不仅在原子阵列规模上取得了突破，其单比特门保真度高达99.97%，双比特门保真度达到99.5%，探测保真度也达到了99.92%。这些关键指标已追平国际最高水平，为构建基于中性原子阵列的容错通用量子计算机提供了关键的技术支撑。

🚀 **为通用量子计算机奠定基础**：此次利用AI技术在原子阵列规模和性能上的双重突破，为实现可扩展、高保真度的量子计算系统提供了重要的技术路径。这标志着我国在中性原子量子计算领域取得了重大进展，为未来构建容错通用量子计算机迈出了坚实的一步。

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。