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法国公司Pasqal在量子计算发展方面达到了一个重要里程碑：它首次成功利用直接在光子集成电路上生成和路由的激光光来控制中性原子。这是中性原子量子计算机首次取得此类成果，为扩展这一前景广阔的技术开辟了新天地。

在实验中，一个光子芯片形成了四个独立可控的光学陷阱，成功捕获了四个铷原子。这不仅仅是技术演示，更是克服创建大规模量子系统主要障碍之一的重要一步。

为什么将光学器件转移到芯片上至关重要

中性原子量子计算机使用聚焦激光束——即所谓的光镊——来捕获和操控充当量子比特的单个原子。传统上，这种光学系统的很大一部分由笨重的外部组件组成。随着原子数量的增加，这种架构在扩展时变得越来越复杂和昂贵，成为整个技术的瓶颈。

Pasqal通过将部分光学基础设施转移到光子集成电路上来解决这一问题。实验结果令人印象深刻：芯片系统的性能与传统光学相当，捕获原子的寿命约为27.5秒。这证明了集成光子学能够在质量不损失的情况下确保量子比特的稳定运行。

从四个原子到数千个

当然，四个原子还不是一个完整的量子处理器。然而，正是光学基础设施成为扩展中性原子技术的主要障碍。Pasqal的目标是在未来超过10,000个原子和100个逻辑量子比特的系统中使用集成光子学。这种方法将大大简化处理器的光学部分，使量子系统的生产更接近可扩展的架构。

为了开发这款光子芯片，Pasqal利用了其子公司Aeponyx的技术，该公司于2025年被收购。此次收购的战略目标是将光子电路集成到Pasqal的硬件平台中，并加速向容错量子计算的过渡。值得一提的是，此前Pasqal与Saudi Aramco合作推出了沙特阿拉伯首台量子计算机，突显了其在全球范围内的雄心。

我的分析：这一突破不仅仅是技术上的新事物，更是一个信号，表明中性原子量子计算机正在成为量子霸权竞赛中的真正竞争者。光子学在芯片上的成功集成降低了系统的成本和复杂性，这对于未来几年该技术的商业化至关重要。如果Pasqal能够将这种方法扩展到数千个量子比特，我们可能会见证量子计算领域的范式转变。