刷新规模纪录！璇相科技发布百万级光镊芯片，联合中器无量完成中性原子平台实测
在中性原子量子计算的扩展竞赛中，光镊阵列是最基础的空间底座。每一个光镊是一束高度聚焦的激光，在真空中形成微型陷阱，把单个冷原子固定在焦点上。原子困不住，后面的装载、重排、操控和读出都无从谈起。
2025 年 9 月，加州理工 Manuel Endres 团队用两台空间光调制器（spatial light modulator, SLM）生成约 12,000 个光镊位点，困住 6,100 个铯原子，创下中性原子阵列的规模纪录。不久后，哥伦比亚大学和清华大学的团队先后用超表面（metasurface）这一路线演示了 36 万和 7.84 万个光镊位点的生成。超表面正在成为突破光镊规模天花板的新选项。
近日，璇相科技发布了一枚百万级超表面光镊阵列芯片，并联合中性原子量子计算公司中器无量在真实实验平台上完成了系统适配与光场验证。 一枚指尖大小的芯片，在约 4 毫米直径的工作区域内生成了百万级光镊位点。这是目前公开报道中超表面光镊阵列达到的最大规模。
光镊够不够多，决定了中性原子能走多远
中性原子量子计算的基本做法，是用光镊阵列把冷却后的原子逐个囚禁在真空中，再通过激光将原子激发到高能的里德堡态（Rydberg state），利用原子间的长程相互作用实现量子门操控。QuEra、Atom Computing、Pasqal 等国际公司押注的都是这条路线。
这条路线的扩展性瓶颈，很长一段时间卡在光镊的生成方式上。
主流方案依赖 SLM 或声光偏转器（acousto-optic deflector, AOD）。SLM 的典型像素尺寸在 4 到 20 微米之间，受限于有效数值孔径（numerical aperture, NA），要把光聚焦到足以困住单个原子的微米级焦点，必须借助多级中继光学系统逐级缩小光斑。额外的光学元件意味着功率损耗、像差和视场限制。
加州理工的 6,100 原子实验用了两台 SLM 和 NA 0.65 的物镜，视场直径 1.5 毫米，总激光功率超过 100 瓦。按照哥伦比亚大学团队此前的估算，SLM 大约需要 300 个像素才能稳定生成一个高质量陷阱，一台 4,000×4,000 像素的顶级 SLM 能产生的高均匀性（> 95%）陷阱上限约为 5 万个。AOD 的情况类似，光束几何形状受限，超过万级规模后功率和均匀性都会开始吃紧。
而超表面则提供了一条不同的路径。
把光路写进纳米结构
超表面是一种由亚波长尺度的纳米柱阵列构成的平面光学器件，每个纳米柱精确调控穿过它的光波相位。 一束激光打上去，数亿个纳米级“像素”协同工作，直接在焦平面上形成预先设计好的光强分布。