在36氪主办的2026产业未来大会上,玉盘量智执行总裁曾汝祺围绕离子阱量子计算的量智融合工程化落地发表演讲,拆解该技术路线从实验室走向规模化的核心挑战、技术路径与产业逻辑,并解释为何将这件事放在亦庄来做。
曾汝祺表示,离子阱是目前工业界已得到工程验证、被广泛认为具有通向大规模通用容错量子计算潜力的主流技术路线之一。离子量子比特是一颗被电场悬浮在超高真空中的带电原子,通过选择原子特定能级编码量子信息。其特殊优势来自一个朴素事实——量子比特本身就是天然原子:自然界中同种原子物理属性完全一致,一致性由物理定律天然保证,不存在固态器件中的纳米级制造误差,显著降低规模化后的工程复杂度;离子天然具有优异相干特性,公开文献中特定实验条件下单离子量子存储时间可达分钟甚至小时量级;离子量子比特不依赖接近绝对零度的稀释制冷环境,当前运行系统主要采用数K量级低温真空平台,相应供应链在国内已非常成熟。
但他强调,离子阱真正的挑战不在于“一个量子比特好不好”。当系统从百个量子比特继续向更大规模扩展,真正困难的问题变成:这么多性能优异的离子量子比特,怎样组成一台能够长期、稳定、高效运行的计算机。他引用物理诺奖得主John Martinis的观点指出,量子计算同样需要经历属于自己的工业革命,从实验室科学装置走向可制造、可复制、可持续迭代的基于半导体工业的计算系统。对离子阱而言,关键已不是当下能展示多少量子比特,而是如何把分散在大型光学平台、电子仪器和真空系统中的量子物理计算系统逐步芯片化和量智系统集成,解决布线爆炸、噪声、同步、时延和复杂控制等工程问题。
曾汝祺介绍,离子阱规模化的重要架构是QCCD(量子电荷耦合器件),核心思想是把物理计算系统拆成存储区、量子逻辑操作区、读出区、装载区和离子输运通道等功能区域,通过电场控制将相应离子移动到指定区域完成操作,相当于把越来越大的“单一舞台”拆成大量标准化“工位”和“流水线”。这也是玉盘选择的核心架构方向。QCCD解决“怎样组织大量离子”的第一层问题后,离子快速输运、大量电极驱动、控制通道接线、区域同步、实时反馈与自动校准等新问题随即出现,在QCCD基础上进一步实现量子芯片、近端控制电子学与经典计算系统的深度集成,是近年来业界研究焦点。