量子科技中心_量科网

量子计算机具备执行经典计算机无法完成的计算任务的潜力。一个突出的例子是肖尔算法（Shor's algorithm），该算法用于整数分解和离散对数计算，不仅具有基础科学意义，还对密码学具有实际应用价值。然而，由于量子纠错的高开销，针对密码学相关规模的肖尔算法优化资源估算需要数百万物理量子比特。本研究表明，通过采用高码率量子纠错编码、高效逻辑指令集和电路设计等最新进展，仅需10,000个可重构原子量子比特即可在密码学相关规模上运行肖尔算法。增加物理量子比特数量可通过提升并行性来改善时间效率——在合理假设下，搭载26,000个物理量子比特的系统计算P-256椭圆曲线离散对数的运行时间可缩短至数天，而RSA-2048整数分解的运行时间将延长1-2个数量级。近期中性原子实验已实现以下突破：在低于纠错阈值的条件下进行通用容错操作、在数百量子比特阵列上执行计算，以及实现包含6,000多个高相干性量子比特的囚禁阵列。尽管仍存在重大工程挑战，该团队的理论分析表明，经过合理设计的中性原子架构能够支持密码学相关规模的量子计算。这些发现更广泛地凸显了中性原子在容错量子计算领域的潜力，其科学和技术应用前景十分广阔。