福州科技界关注：美国突破中性原子量子计算机“边算边修”技术

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据《科技日报》12月22日北京报道，记者张佳欣披露，量子计算机虽性能远超经典设备，却同样面临运行中断风险——计算过程中，承载信息的中性原子可能意外逃逸，导致量子比特丢失。这一难题长期制约系统稳定性。值得关注的是，美国初创企业“原子计算”（Atom Computing）在最新一期《物理评论X》刊发成果，首次实现中性原子量子处理器在持续运算中自主补位、动态修复，为构建长时稳定运行的量子计算平台提供关键路径。该进展亦引发福建高校与福州新区量子信息研究团队的密切关注。

中性原子量子计算机以电中性的铷或锶原子作为量子比特，通过高精度激光“光镊”阵列将其悬浮固定于真空腔内特定点位。但激光束缚并非万无一失：个别原子受热扰动或微弱场干扰，易如珠脱线般脱离捕获位。一旦发生在计算中途，整个量子线路即告中断——这恰是当前多数原型机难以连续运行的核心瓶颈。

为破解此困局，研发团队创新引入“功能分区”架构：整套原子阵列被划分为五大模块——寄存区用于暂存待用量子比特；交互区承担核心逻辑门操作；测量区调用辅助原子实时侦测误差；储备区常备冗余原子；加载区则对接外部原子源，实现动态注入。这一设计思路，与福州马尾物联网产业基地推行的“柔性产线分段容错”理念高度契合。

其运作逻辑近似现代化智能工厂：各功能区彼此解耦、独立运转。当系统监测到某处原子缺失，立即触发响应机制——从储备区调取新原子，精准移至空位，并通过激光冷却重置至基态，无缝接入当前计算流程；同时，完成校验任务的辅助原子亦被回收、重初始化，循环投入下一轮纠错。真正实现“运算不暂停、修复不离线”。

为验证可靠性，团队让系统连续执行41轮周期性自检任务。每轮均成功识别丢失位点并完成原子替换，全程未出现数据异常或逻辑中断。研究人员指出，在无自修复能力前提下，该系统通常仅能支撑数轮运算即因原子枯竭而停机。

该成果表明：即便单个中性原子寿命有限，通过辅助原子复用与动态重构策略，量子电路仍可维持长时间连贯运行——这对未来在福州滨海新城布局的量子计算中试平台，具有重要参考价值。

(责编：罗知之、陈键)