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电子结构与强关联量子态的量子模拟被普遍视为量子计算最具前景的应用领域之一。这类模拟需要精确实现费米子粒子的运动与纠缠。相较于当前主流的、高成本的量子比特映射方案，费米子量子计算机提供了直接求解电子结构问题的可能性。超冷中性原子已成为自旋量子计算的重要平台，但通过玻色子或费米子原子运动处理量子信息具有独特优势——其能本征地保持电子数等关键守恒量。该研究团队在光学超晶格中操控费米子原子，实现了保真度达99.75(6)%的碰撞纠缠门，并制备出寿命超过10秒的贝尔态。借助量子气体显微镜技术，研究人员在局域尺度上表征了自旋交换与配对隧穿门，构建出用于量子化学模拟的核心模块——高鲁棒性复合配对交换门。该成果为新型可扩展模数混合量子模拟器奠定了基础，既能制备复杂量子态，又可实现高级测量协议。结合局域操控技术后，这些进展标志着基于费米性中性原子可控运动与纠缠的全数字化费米子量子计算机迈出了关键一步。