厉害了！武汉这个团队让不同的原子冷静下来，

长江日报大武汉客户端3月18日讯（记者周劼 通讯员杨婷婷）让活泼好动的不同原子冷静下来，按照人类既定的方式排成队列。日前，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院詹明生团队利用激光冷却技术和光镊技术，并运用复杂算法，将15个铷-87加15个铷-85的异核单原子排成棋盘型、斑马线型等多种构型原子阵列，实现世界上首次二维异核单原子重排技术的突破。

将少量化学性质活泼的铷原子放到真空里，就像几个小朋友下课在偌大的操场上疯跑。唰，一会儿跑到这儿，唰，一会儿又到那儿，没个正形，也没个准星。正玩儿着，能将温度降到绝对零度（-273.15℃）上百万分之一度的激光冷却技术就像严肃的校长突然出现，对着小朋友喊道：不准动。小朋友们立刻乖乖停下来，立定在各自的位置。接着，“光镊”老师登场，对着小朋友们说，听话，别瞎跑，我们来做操。但见他先在操场画上格子，然后过来一个个将小朋友们牵到格子里，排排队，组成不同的形状。这就是二维原子重排技术。

如果小朋友们来自同一所学校，穿着同样的校服，那么谁在哪个目标格子里无所谓，就叫二维同核单原子阵列，但是如果他们来自不同的学校，穿着两种不同的校服，那么小朋友如果站错格子，会很影响图案的排列效果，必须做到排列有序、错落有致，就叫二维异核单原子阵列。

据该团队主要成员何晓东研究员介绍，2016年美国和法国的两个研究团队率先实现过同核单原子重排阵列，而6年后的今天，他们则率先实现了异核单原子重排阵列。异核阵列的困难在于要用非常复杂的算法算出不同原子排列和移动的路径，并用光镊操控它们到合适的位置。

将不同的原子排列成不同的图形，看似几十个原子的“团体操”演练，对于正在快速发展的量子计算技术却有特殊的意义。该团队主要成员许鹏研究员做了一个通俗的解释：一个原子相当于一个比特，量子计算比特越多计算力越大，但是越多比特累积的误差和错讹也会越多，于是科学家们就提出量子纠错的方法。但如果一个原子既要计算又要纠错，就像一个小朋友做操，既要踢腿，又要跳跃，不免手忙脚乱；而如果两个同核原子进行计算，一个负责计算，一个负责纠错，虽可以两件事都做好，但同频共振，会互相干扰（串扰），就像两个同名的小朋友做操，一个踢腿，一个跳跃，本来各自安好，突然有人在背后喊了一声他们的名字，两人都回头答应，踢腿也懈了，跳跃也乱了；如果两个异核原子，各司其事，就像不同名的小朋友，背后喊一声，一个答应，另一个也不受干扰，这样就确立了量子纠错的技术优势，也为正在不断探索的量子计算机的研制路径打开了一条切实可行的新路。

【编辑：郑晓晓】

【来源：长江日报-长江网】

文章来源：《真空科学与技术学报》 网址: http://www.zkkxyjsxb.cn/zonghexinwen/2022/0423/1138.html