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客戶成果|量子計算雙登Nature！
當量子計算的 “硬件競賽” 進入白熱化階段，科學家們始終在攻克兩個核心難題：如何讓量子比特數量足夠多，以及如何讓這些 “脆弱” 的量子比特持續穩定工作。就在近期，兩篇發表于頂刊的研究相繼給出了突破性答案 —— 加州理工學院實現了 6100 個高相干原子量子比特的穩定陣列，而哈佛大學則讓 3000 個量子比特連續運行超 2 小時，徹底打破 “脈沖式操作” 的局限。這兩大成果強強聯手，直接為容錯量子計算鋪好了 “從實驗室到實用化” 的關鍵一步。更值得關注的是，這兩大世界級突破的背后，都有來自中國企業-上海頻準激光的激光器技術支撐，國產高端激光正成為全球量子科研的關鍵力量。
先回顧：量子計算的 “原子方案” 為何被寄予厚望？
在量子比特的 “載體之爭” 中，中性原子憑借光學鑷子陣列技術，成為最具規模化潛力的選手之一。簡單來說，光學鑷子就是用高度聚焦的激光做成的 “微型抓手”，能精準捕獲單個原子并固定在特定位置，每個原子就是一個量子比特。
但過去的困境很明確：要么能困住的原子太少（幾百個已是極限），要么量子比特 “壽命太短”（相干時間短、容易丟失），根本撐不起復雜的量子運算。而量子糾錯 —— 實現通用量子計算的 “最后一公里”—— 對硬件的要求近乎苛刻：需要數千個物理量子比特，且錯誤率低于 0.1%，才能編碼出穩定的 “邏輯量子比特”。
此前的技術始終卡在 “數量” 和 “穩定性” 的兩難里，直到這兩篇研究的出現，直接把中性原子量子計算的硬件水平拉到了新高度。
第一重突破：加州理工學院的 6100 原子陣列，刷新 “數量 + 質量” 雙紀錄
美國加州理工學院的Manuel A. Endres教授團隊在《Nature》期刊上發表題為“A tweezer array with 6100 highly coherent atomic qubits”的研究論文，首先解決了 “規模化” 的核心難題 —— 他們搭建了一個包含 1.2 萬個 “鑷子工位” 的陣列，平均每次實驗能穩定捕獲超過 6100 個銫原子作為量子比特，且 1.6 萬次循環中偏差僅 1.13%。
6100 個銫原子被高度聚焦的激光束即光鑷被捕獲的場景
第二重突破：哈佛的 3000 qubits 連續運行 2 小時，解決 “可持續” 難題
如果說加州理工學院搭建了 “量子軍團”，那哈佛大學團隊則為這支軍團裝上了 “永動機”—— 9月15日，哈佛大學、麻省理工學院、蘇黎世聯邦理工學院組成的研究團隊在《Nature》期刊上發表題為“Continuous operation of a coherent 3000-qubit system”（3000量子比特相干系統的連續運行）的研究論文。Neng-Chun Chiu、Elias C.Trapp、Jinen Guo、Mohamed H. Abobeih、Luke M. Stewart、Simon Hollerith為論文共同第一作者，Simon Hollerith、Mikhail D. Lukin為論文共同通訊作者。首次實現了 3000 個原子量子比特的連續運行，徹底擺脫了過去 “脈沖式操作” 的局限。
更關鍵的是：“連續運行”+“量子相干” 兼得
過去的連續操作，往往以犧牲量子態為代價，但哈佛團隊做到了 “魚與熊掌兼得”：
存儲區的量子比特能保持 1.09 秒的相干時間（動態解耦技術加持），即使在持續補給新原子時，原有量子比特的相干性也幾乎不受影響；
他們甚至能讓存儲區的量子比特保持在 “相干疊加態”（量子計算的核心狀態），-duty cycle（有效工作時間占比）達 90%，為后續的量子糾錯和深度電路運算提供了可能。
參考文獻：https://www.nature.com/articles/s41586-025-09596-6
值得特別關注的是，在中性原子量子計算硬件的關鍵突破中，國產高端精準激光技術提供了重要支撐力量。此次哈佛大學在研究中，采用了上海頻準激光提供的兩款核心設備 ——15 瓦輸出功率的 828nm 光纖激光器與 15 瓦輸出功率的 852nm 光纖激光器，前者為動態光學鑷子的原子運輸提供穩定激光源，后者則構成了制備區與存儲區靜態鑷子陣列的核心光路，二者共同保障了 3000 個量子比特連續超 2 小時運行的穩定性與相干性；而此前加州理工學院實現 6100 個高相干原子量子比特陣列的研究，同樣選用了上海頻準激光的 1055nm 光纖放大器，其優異的功率穩定性與低噪聲特性，為大規模原子陣列的精準捕獲與長期維持奠定了關鍵基礎。這一系列應用，不僅體現了國際頂尖科研團隊對國產激光技術的認可，更標志著我國在量子計算配套核心器件領域已具備比肩國際一流水平的實力。
哈佛大學采用頻準高功率828nm&852nm光纖激光器
加州理工學院采用頻準1055nm光纖放大器
量子計算的 “原子時代” 加速到來
從第一個原子量子比特的實現，到如今 6100 個原子的 “靜態陣列” 和 3000 個原子的 “動態持續運行”，中性原子量子計算用短短幾年時間，走完了從 “原理驗證” 到 “硬件落地” 的關鍵路程。
加州理工學院和哈佛的這兩項研究，不僅是技術上的突破，更讓我們看到了量子計算實用化的清晰路徑 —— 或許不用太久，基于原子陣列的 “容錯量子計算機” 就會從論文走進現實，徹底改變我們解決復雜問題的方式。而現在，我們正見證這個時代的序幕被正式拉開。
產品介紹
摻鐿光纖放大器
基于摻鐿光纖放大技術，實現對976-1134nm單頻或非單頻輸入激光的放大，最大輸出為200W，同時保證了輸出激光極低的強度噪聲和相位噪聲。具有高功率、低噪聲放大、超快速種子切斷保護等特點。
基于低噪聲摻鉺光纖激光器、摻銩激光器和高效率的和頻模塊，頻準激光可以提供高功率的811-880nm激光器。具有高功率（e.g：30W@813nm;30W@852nm）和低強度噪聲的特點，可以應用于量子計算和量子精密測量等領域。
關于頻準
上海頻準激光科技股份有限公司成立于2017年，是國家高新技術企業和國家級專精特新小巨人企業。于上海市嘉定區徐行鎮張江科技示范園，現有員工四百多人，其中博士十余名，高級工程師多名。頻準激光致力于高端單頻光纖激光器的研發與生產，為國家重大項目提供了國際一流的激光技術和產品。
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