国产百万级原子光镊阵列芯片来了，规模创纪录

据报道，上海璇相科技近期成功研发出全球首颗能够生成百万级原子光镊阵列的超表面芯片。在直径大约4毫米的工作区里，该器件产生了百万个光镊位点，刷新了目前公开资料中此类阵列的最大规模纪录。

图1：超表面原子光镊艺术渲染图

在量子计算领域，中性原子技术路线的核心在于利用光镊阵列将冷却原子逐一束缚于真空环境，随后借助激光使其跃迁至高能态，从而通过原子间的相互作用来完成量子门操作。作为整个技术体系的底层支撑，光镊阵列的规模直接决定了后续装载、操控与读取等步骤的可行性。

以往，该阵列的规模往往受制于生成手段。传统的空间光调制器或声光偏转器方案存在物理瓶颈，例如受限于像素尺寸，最顶尖的空间光调制器最多只能构建约5万个高均匀性陷阱。此前，加州理工学院的研究团队曾使用两台此类设备生成了约1.2万个光镊位点，并成功捕获6100个中性原子，这在当时创下了中性原子量子比特阵列的规模之最。

图2：百万光镊阵列测试结果图

为了突破这一限制，璇相科技推出了基于超表面技术的创新方案。这款芯片在极小的面积内集成了数亿个纳米级别的光学单元，能够把单一激光束直接转换成百万规模的光镊阵列。由于其像素尺寸仅为数百纳米，远低于工作波长，因此具备更大的有效数值孔径以及更集中的焦点。

在研发过程中，璇相科技与专注原子量子计算的中器无量展开了深度合作。前者主导芯片设计制造，后者则提供中性原子实验平台与系统级验证。双方针对阵列表征、光路耦合及平台适配等核心环节进行了多次联合测试，顺利打通了从芯片流片到实机验证的全流程。此外，上海的另一家相关企业太一量生也已引入该系列芯片开展相关实验。未来，璇相科技计划携手量子产业生态伙伴，继续推进十万级以上原子装载与整机系统集成等关键工程化项目的研发。