离子阱量子计算具有较低的错误率、高度的互联性、高保真度、高操控精度及超长的退相干时间等特点,是目前被认为最有望实现实用化的量子计算主流方案之一。离子阱量子计算是利用被囚禁在超高真空环境中的镱离子、钡离子或钙离子,通过窄线宽激光精密操控离子的量子态实现对离子量子比特的相干操纵。
量子计算是一种基于量子力学的计算模式,具有强大的并行计算能力,能解决人工智能、气象分析、材料科学、药物研发、航空航天、物流运筹、密码分析等领域的大规模计算难题。量子计算技术路线多元,包括超导、离子阱、半导体量子、光量子、中性原子、拓扑量子等技术路径,其中超导、离子阱是目前量子计算两大主流路线。
根据新思界产业研究中心发布的
《2025-2029年全球离子阱量子计算行业深度市场调研及重点区域研究报告》显示,目前美国IonQ、Quantinuum、Oxford Ionics、桑迪亚国家实验室、华翊量子、启科量子、国仪量子、国防科技大学、清华大学、南方科技大学等企业及科研机构均布局了离子阱量子计算技术路径。我国在离子阱量子计算领域的研究水平处于国际前列,部分企业已具备一定的产品化、工程化能力。
Quantinuum是离子阱量子计算领域代表厂商,2023年其提出一种新型量子电荷耦合器件(QCCD)架构,且在离子阱量子计算系统Quantinuum H2上实现了应用。
华翊量子成立于2022年1月,专注于离子阱量子计算技术路线,公司团队在全球首次提出了基于高维离子量子比特阵列的离子阱量子计算架构,自主研发的第二代离子阱量子计算机商业化原型机HYQ-B100,完成规模达100量子比特,百比特离子阱量子计算原型机是2025中关村论坛年会面向世界科技前沿发布的四大科技成果之一。
高保真度、长相干时间是离子阱量子计算核心优势,但由于离子阱的物理限制,离子阱量子计算难以实现大规模量子比特集成,仍面临着规模化扩展、高集成度测控、模块化互联等技术难题。
新思界
行业分析人士表示,目前量子计算技术路线呈现多元化发展态势,其中离子阱量子计算凭借相干时间长、保真度高、错误率低等优势受到了国内外企业和科研机构的广泛关注。我国在离子阱量子计算领域的研究水平处于国际潜力,在相关企业积极布局下,离子阱量子计算在通信、金融、医药、能源等领域的商业化进程将不断推进。
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