全球首款百万级原子光镊阵列芯片发布，中性原子量子计算迈入百万比特时代

2026年6月23日，上海璇相科技正式宣布，成功研制出全球首款可产生百万级原子光镊阵列的超表面芯片。该芯片在直径约4毫米的工作区域内生成了超过一百万个光镊位点，刷新了目前公开报道中超表面光镊阵列的规模纪录。

突破光学瓶颈，芯片化方案改写行业规则

中性原子量子计算的核心路径，是利用光镊阵列将激光冷却后的中性原子逐个囚禁于超高真空环境中，再通过激光将原子激发到里德堡态，借助原子间的相互作用完成量子逻辑门操作。光镊阵列是整条技术路线的基础底座——“原子困不住，后面的装载、操控和读出都无从谈起”。

长期以来，光镊阵列的规模受限于传统生成方式。主流方案依赖空间光调制器（SLM）或声光偏转器（AOD），前者受像素尺寸和衍射效应限制，一台顶级SLM能产生的高均匀性光镊陷阱上限仅约5万个。2025年9月，加州理工Manuel Endres团队用两台SLM生成约1.2万个光镊位点，最终捕获6100个中性原子，创下当时中性原子量子比特阵列的规模纪录。此后，哥伦比亚大学和清华大学的团队先后用超表面路线演示了36万和7.84万个光镊位点的生成。

璇相科技另辟蹊径，采用集成化超表面芯片方案。该芯片仅指尖大小，却集成了数亿个亚波长尺度的纳米光学单元。超表面像素尺寸可做到几百纳米，远小于工作波长，意味着更大的有效数值孔径和更紧致的焦点。一束激光打入，数亿个纳米级“像素”协同工作，可直接在焦平面上形成预先设计好的百万级光强分布。更关键的是，超表面可以跳过中继光学系统，直接将光镊阵列投射到原子工作区域。

联合攻关，完成真实平台闭环验证

本次成果由璇相科技与中性原子量子计算企业中器无量联合完成——璇相科技负责芯片研发，中器无量提供中性原子实验平台及系统级验证支持。现有中性原子实验平台多数关键部件原本无法适配百万级阵列，双方围绕光路耦合、阵列表征、平台适配等关键环节开展多轮协同攻关，最终实现了从芯片制备、光场测试到真实中性原子平台实机验证的完整闭环。

除中器无量外，上海另一家中性原子企业太一量生也已导入该系列光镊芯片，并开展大规模阵列相关实验。

迈向百万比特量子计算机的关键一步

该芯片的发布，突破了长期制约中性原子量子计算规模化扩展的核心光学瓶颈。上海市科委指出，这一成果不仅标志着我国在大规模中性原子量子计算关键硬件方向取得重要突破，也成为上海中性原子、光芯片与微纳制造等产业链协同攻关的重要里程碑。

业内人士认为，百万级光镊芯片打通了大规模中性原子阵列构建的重要前置硬件环节，为迈向百万比特量级通用容错量子计算补齐了关键前置硬件能力。同时，该芯片具备标准化集成与批量复制迭代的产业化优势，还可同步赋能量子精密测量等前沿应用领域。

下一步：从百万光镊到百万原子

从百万级光镊位点到百万原子捕获，仍需攻克原子装载、重排、操控与读出等多重系统工程难题。璇相科技表示，将以本次百万级光镊芯片为基础，联合上海量子产业生态伙伴，持续攻关十万级以上原子装载、整机系统集成与长期稳定运行等核心工程化课题。

该成果依托上海完整的量子科技产业生态，涵盖芯片设计、微纳制造、精密光学及高端激光器件等环节。其研发路径体现了“科学需求牵引芯片研发、芯片突破反推系统升级”的协同创新范式。在全球量子计算竞争日趋激烈的背景下，这一突破为中国在中性原子量子计算赛道上赢得了关键的先发优势。