2月15日,美国物理学会(American Physical Society)旗下的 Physics 网站公布
2025 年国际物理学领域九项重大进展(“Highlights of the Year”)。
其中,中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等与上海人工智能实验室钟翰森等合作完成的
高速原子重排实验,与宇宙三维地图、中微子激光、黑洞合并信号探测等重要成果一同入围。

图1:美国物理学会公布 2025 年国际物理学领域重大进展
中性原子体系因具备优异的扩展性、高保真度量子门、高并行性以及任意连接性,
被视为极具潜力的量子计算与量子模拟平台。
中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等与上海人工智能实验室钟翰森等合作,
利用人工智能技术实现了高度并行、与阵列规模无关的常数时间消耗原子重排方案。
研究团队在仅 60 毫秒内,成功构建了多达 2024 个原子的无缺陷二维与三维原子阵列,
创造了当时中性原子体系无缺陷原子阵列规模的世界纪录。
目前,该系统单比特门保真度达 99.97%,双比特门保真度达 99.84%,
探测保真度达 99.92%,关键指标达到国际领先水平,
为构建基于中性原子阵列的容错通用量子计算机奠定了坚实技术基础。

图2:薛定谔猫思想实验的原子视频画面
Physics 网站介绍,为展示这一可快速重组数千原子的全新系统,
研究人员以 549 个原子作为可移动像素,
制作了一段关于薛定谔猫思想实验的动画视频。
视频中,铷原子在光镊陷阱阵列中以创纪录的速度被新开发的 AI 系统移动与重组,
连续形成不同图像,直观展示了高速原子重排的能力。
该视频也成为 Physics 网站今年浏览量最高的视频内容。
Physics 评价认为,这种高速原子重排技术对于未来基于原子的量子计算机至关重要,
是推动中性原子量子计算体系走向大规模、可容错应用的重要技术突破。