Volgens berichten in de media hebben professoren Pan Jianwei en Lu Chaoyang van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van China samengewerkt met collega's zoals onderzoeker Zhong Hansen van het Shanghai Quantum Science Research Center/Shanghai Artificial Intelligence Laboratory om kunstmatige intelligentietechnologie te gebruiken om een ​​hoge mate van parallellisme en constant tijdsverbruik te bereiken, onafhankelijk van de arraygrootte.Foutvrije twee- en driedimensionale atomaire arrays van maximaal 2024 atomen werden met succes geconstrueerd in 60 milliseconden, waarmee een nieuw wereldrecord werd gevestigd voor de schaal van defectvrije atomaire arrays in neutrale atoomsystemen.

Het neutrale atoomsysteem is een zeer potentieel platform voor kwantumcomputers en kwantumsimulatie geworden vanwege zijn uitstekende schaalbaarheid, hifi-kwantumpoorten, hoog parallellisme en willekeurige connectiviteit. Dit systeem maakt gebruik van een optische pincetarray om neutrale atomen op te vangen. Het moet eerst de aanvankelijk willekeurig bevolkte atomaire array omzetten in een defectvrije atomaire array door middel van herschikkingstechnologie, en vervolgens op deze basis kwantumlogische poortbewerkingen uitvoeren.

Traditionele herschikkingsmethoden worden beperkt door de tijdscomplexiteit, het atoomverlies, de berekeningssnelheid, enz. die toenemen met de arraygrootte. De arraygrootte blijft op het niveau van enkele honderden atomen en is moeilijk verder uit te breiden.

Om dit probleem te overwinnen heeft het onderzoeksteam op innovatieve wijze kunstmatige intelligentietechnologie ontwikkeld om snelle ruimtelijke lichtmodulatoren in realtime aan te sturen voor dynamische verversing, en alle atomen tegelijkertijd te verplaatsen via nauwkeurige controle van de positie en fase van de optische pincetarray.

In dit werk demonstreerde het onderzoeksteam een ​​willekeurige configuratieherschikking van twee- en driedimensionale atomaire arrays, waardoor een defectvrije array van maximaal 2024 atomen werd bereikt, met een totale tijd van slechts 60 milliseconden.Naarmate de omvang van de atomaire array toeneemt, blijft het tijdsverbruik van deze herschikkingsmethode onveranderd, zodat deze in de toekomst direct kan worden toegepast op defectvrije array-herschikkingen op de schaal van tienduizenden atomen.

Momenteel bereikt de single-bit-poortgetrouwheid van het systeem 99,97%, de dubbel-bit-poortgetrouwheid 99,5% en de detectiegetrouwheid 99,92%. Het heeft het hoogste internationale niveau bereikt dat wordt vertegenwoordigd door de Harvard Universiteit in de Verenigde Staten, en heeft een technische basis gelegd voor de constructie van een fouttolerante universele kwantumcomputer op basis van neutrale atoomarrays.