離子阱量子計算具有較低的錯誤率、高度的互聯性、高保真度、高操控精度及超長的退相干時間等特點,是目前被認為最有望實現實用化的量子計算主流方案之一。離子阱量子計算是利用被囚禁在超高真空環境中的鐿離子、鋇離子或鈣離子,通過窄線寬激光精密操控離子的量子態實現對離子量子比特的相干操縱。
量子計算是一種基于量子力學的計算模式,具有強大的并行計算能力,能解決人工智能、氣象分析、材料科學、藥物研發、航空航天、物流運籌、密碼分析等領域的大規模計算難題。量子計算技術路線多元,包括超導、離子阱、半導體量子、光量子、中性原子、拓撲量子等技術路徑,其中超導、離子阱是目前量子計算兩大主流路線。
根據新思界產業研究中心發布的
《2025-2029年全球離子阱量子計算行業深度市場調研及重點區域研究報告》顯示,目前美國IonQ、Quantinuum、Oxford Ionics、桑迪亞國家實驗室、華翊量子、啟科量子、國儀量子、國防科技大學、清華大學、南方科技大學等企業及科研機構均布局了離子阱量子計算技術路徑。我國在離子阱量子計算領域的研究水平處于國際前列,部分企業已具備一定的產品化、工程化能力。
Quantinuum是離子阱量子計算領域代表廠商,2023年其提出一種新型量子電荷耦合器件(QCCD)架構,且在離子阱量子計算系統Quantinuum H2上實現了應用。
華翊量子成立于2022年1月,專注于離子阱量子計算技術路線,公司團隊在全球首次提出了基于高維離子量子比特陣列的離子阱量子計算架構,自主研發的第二代離子阱量子計算機商業化原型機HYQ-B100,完成規模達100量子比特,百比特離子阱量子計算原型機是2025中關村論壇年會面向世界科技前沿發布的四大科技成果之一。
高保真度、長相干時間是離子阱量子計算核心優勢,但由于離子阱的物理限制,離子阱量子計算難以實現大規模量子比特集成,仍面臨著規模化擴展、高集成度測控、模塊化互聯等技術難題。
新思界
行業分析人士表示,目前量子計算技術路線呈現多元化發展態勢,其中離子阱量子計算憑借相干時間長、保真度高、錯誤率低等優勢受到了國內外企業和科研機構的廣泛關注。我國在離子阱量子計算領域的研究水平處于國際潛力,在相關企業積極布局下,離子阱量子計算在通信、金融、醫藥、能源等領域的商業化進程將不斷推進。
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