一款拥有6100个量子比特的设备打破了此前的纪录，成为迈向构建迄今规模最大量子计算机的关键第一步。9月24日，相关研究成果发表于《自然》。

量子计算机可以用原子阵列来构建。图片来源：Alamy Stock Vector

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目前，构建量子计算机尚未形成单一、公认的设计方案，但研究人员普遍认为，要让量子计算机具备实用价值，量子比特数量至少需达到数万个。此前的纪录保持者是美国原子计算公司研发的设备，拥有1180个量子比特，而论文共同通讯作者、美国加州理工学院的Hannah Manetsch及团队最新研制的设备，量子比特数量已达到6100个。

该设备的每个量子比特均由一个中性铯原子构成，这些铯原子被冷却至接近绝对零度，并通过激光束控制，6100个原子最终整齐排列成网格状结构。Manetsch表示，研究团队特意设计了量子比特的特性，使其格外适合用于计算，不过目前该设备尚未开展任何实际计算操作。

例如，团队调整激光的频率和功率，以确保天然脆弱的量子比特能稳定维持量子态，同时让整个原子网格尽可能长时间保持稳定。这两点对于未来量子计算机实现更精准的计算、延长运行时间至关重要。论文作者之一、加州理工学院的Elie Bataille补充说，研究人员还测试了激光在阵列不同区域间移动量子比特的能力，而这一功能将是执行计算任务的重要组成部分。

“这一成果出色地证明了中性原子体系在规模化扩展方面的巨大潜力。”原子计算公司的Ben Bloom评价道。值得一提的是，该公司的量子计算设备同样采用了中性原子技术。

美国威斯康星大学麦迪逊分校的Mark Saffman指出，这项新实验具有积极意义，证明中性原子量子计算机确实能实现大规模构建。但他同时强调，在该团队的这套设备被视为“成熟量子计算机”之前，还需要开展更多实验测试。

论文共同通讯作者、加州理工学院的Kon Leung表示，研究人员目前正着手探索让量子比特执行计算的最佳方法，并致力于实现“无差错”运算。他透露，团队的最终目标是在未来约10年内，将设备的量子比特数量进一步扩展至100万个。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-025-09641-4