2026年6月1日出版的第11期《求是》杂志发表了习近平总书记的重要文章《前瞻布局和发展未来产业》。文章强调，要立足客观条件，发挥比较优势，坚持稳中求进、梯度培育，推动我国未来产业发展不断取得新突破。在这样的大背景下，由鼓狮财经、《科创板日报》联合上海国投推出的“未来产业看上海”策划专题，今日聚焦量子计算领域。本报记者在8月23日了解到，上海的一项最新技术突破，让中性原子量子计算领域为之振奋。
今年6月，上海一处实验室完成了一项验证，引发了中性原子量子计算领域的震动。一束激光穿过一枚微小的芯片，在光聚焦的靶区精准投射出上百万个微光陷阱——这是全球首款可产生百万级原子光镊阵列的超表面芯片，并首次完成了系统级光场验证。令人惊叹的是，从项目启动到成品落地，仅用时数月。
当然，百万光镊并不等同于百万原子，也不等同于百万比特，更不意味着精准操控已完全实现。但这一突破——通过片上光学的一次大胆实验，将百万比特量级的通用容错量子计算从理论可能推至工程起点，也为整个系统的范式跃迁打开了新的大门。
创造这一“中国速度、上海方案”的是两位90后科学家：璇相科技创始人许渊和中器无量创始人吕旭东。许渊专攻超表面光芯片，主攻中性原子量子计算整机；吕旭东则深耕中性原子量子系统多年。
通用量子计算建立在规模与编码纠错之上：往往需要物理比特达到百万级才能实现大量的逻辑比特。而真实原子系统中的光镊阵列，此前只有万级。二人联手，一举突破了这一长期存在的规模瓶颈。
近日，吕旭东与许渊接受了《科创板日报》独家专访，拆解了这场量子技术突破背后的故事。在位于上海漕河泾的采访间里，这场持续近两个小时的对话徐徐展开。两人不时互相接过话头补充细节，从数月攻坚的日夜迭代，到上海产业链协同的切身感受，都展露无遗。
**从36万到100万：七年磨刀，数月破壁**
要理解这项突破的价值，先要明白中性原子量子计算在争什么？简单来说，量子计算机的算力基于它能同时驾驭多少个“量子比特”。经典计算机用0和1，量子比特却像一枚可以同时处于多种状态的硬币，天然拥有强大的并行计算潜力。在所有造量子比特的路线里，用光镊囚禁中性原子，被公认为最具规模化前景的一条路。如果把一个原子量子比特看作一个演员，那“光镊”就是把它精准锁定在舞台特定位置的追光灯。光镊阵列越大，能同时起舞的演员就越多，算力就越强。通用容错量子计算这道大门，公认的钥匙是百万比特级的物理规模，而迈不过规模这道坎，一切宏伟蓝图都只能是纸上谈兵。
璇相科技的创始人许渊，早就在跟这个坎较劲了。“我做这个事，前后摸了快7年，才把36万的结果做出来。”2019年，他在哥伦比亚大学做研究时就立下目标：用一枚超表面芯片，解决中性原子光镊阵列的规模化难题。2026年1月，成果在《自然》发表——芯片生成了36万个光镊位点，创下当时的世界纪录。作为论文的共同第一作者，许渊从提出范式设想到研发流片，贯穿了始终。但他坦言，这枚芯片像一份蓝图，证明百万级的梦想并非空想，但它有个致命的工程软肋：芯片太小、工作距离太短，光镊阵列“够不着”真空腔里的原子——中间必须加一套复杂的光学中继系统。
“36万和100万，看起来只差了3倍，实际上整个设计算法都要推倒重来。”许渊说道。传统算法处理不了这么庞大的阵列，更何况，他们要的不只是规模上的数字升级，而是一块能真正装机、稳定运行的产品。对璇相而言，这次工作不是对《自然》论文中36万光镊结果的简单“放大版”。从算法架构、器件尺寸和工艺窗口，到工作距离、视场以及与真空系统的接口，都需要围绕整机需求重新定义。团队希望沉淀的不是一枚一次性的实验芯片，而是真正具备量产可行性的标准化模块。
故事的转折点发生在今年年初。许渊遇到了中器无量创始人吕旭东。吕旭东现任中国科学院上海光机所研究员，曾在加州理工学院深度参与当时全球最大规模的6100比特中性原子量子处理器实验工作。如果说许渊是造“灯光系统”的天才，吕旭东就是最懂“舞台工程”的人。两人技术体系高度互补，一拍即合。“当时就觉得一见如故，这件事情值得干。”吕旭东回忆起初次见面的场景，2026年2月，目标正式敲定——研制一款能直接适配真空系统的百万级光镊超表面芯片。此时，距离流片成功，只剩几个月。
**数月闯三关，点亮百万“星光”**
从36万到100万，不是简单的放大，而是一次从算法、工艺到光学系统的全面重构。要在短短几个月内完成，团队必须一口气闯过三道大关。吕旭东说，“那段时间所有人都加班到很晚，大家都很辛苦，团队高频开进度同步会，每个小组每周做技术汇报，节奏拉得很满。”
第一关，算法重建。原有的算法架构算力不足，就像用老式计算机渲染4D电影。团队从零开始，为GPU集群并行运算架构量身打造了一套全新的光镊阵列设计算法，才总算驯服了百万级阵列这个庞大数据野兽。
第二关，工艺极限。如果把芯片放在显微镜下，你会看到一片壮观的“纳米柱森林”。每根柱子高约数百纳米，宽却只有几十到一百纳米，深宽比超过7:1，比头发丝还要精细上万倍。要把这些密集矗立的“纳米高塔”刻得均匀、笔直，是现代微纳加工工艺的顶尖挑战。“百万个光镊，哪怕只有万分之一的缺陷率，也会有上百个坏点，这绝对不能接受。”许渊说。
第三关，光学扩容。传统万级光镊的光学系统好比一个聚光灯，现在要让它一下子照亮并精准追踪百倍大的舞台，视野根本不够用。团队借鉴了更高精度光学系统的设计思想，对物镜和光路进行了脱胎换骨的改造，将光学视场在两个维度上都拓展了十倍，才让这百万个光镊能够稳定地投射到真空腔里的原子身上。
超表面芯片解决了“生成”百万光镊的问题，让科研人员看到了整个系统通过芯片化实现范式跃迁的潜力。但这离真正用于原子操控的量子系统还有一条完整的工程链需要跨越：更大的阵列意味着更高的激光功率需求，这对高功率激光器的光束质量、功率稳定性和热管理提出了指数级上升的要求。中器无量作为整机平台，承担了从光学系统适配、光镊阵列标定测量及目前正在进行的真实原子系统闭环验证等全链条工作。“芯片本身不能产生光镊阵列。”中器无量相关负责人表示，“我们做的是光学系统适配、高功率激光适配、光镊阵列标定测量，最后在真实原子系统里完成闭环验证。芯片解决的是‘能不能生成’，我们解决的是‘能不能用’。”
验证不能只停留在光场层面，最终必须要落到原子系统上。下一步的目标是实现万级到十万级的原子捕获与装载——从光场验证到原子捕获，从芯片生成到整机系统集成，这是一条完整的工程链路。中器无量与璇相科技的双向协同，共同走通了百万光镊从芯片到原子系统的完整路径。
许渊感慨，看着顺利是运气，但撑起这份运气的是七年的坚持与工艺沉淀和上海独一无二的产业生态。“我们利用上海的半导体工艺平台和上游伙伴的资源，我们的团队直接进场调工艺、做支撑，前前后后调试了数月，最后一波才正式做片子，但是一次就成了，还算是比较惊喜。”许渊回忆起攻坚节奏时说道。
许渊表示，真正需要被复制的并不是这一次“百万”的数字，而是背后的工程流程。璇相正在把光场设计、版图与算法、微纳工艺、测试标定和系统适配逐步固化成标准化流程，使一次科研样片的能力转化为持续迭代的产品能力。
**量子世界的“军备竞赛”刚刚开始**
百万光镊芯片落地的时刻，恰好踩在了全球量子竞赛骤然升温的节点上。今年7月，美国中性原子量子硬件初创公司Oratomic完成3亿美元A轮融资。其提出的“高速率码”纠错架构，有望将容错量子计算所需物理量子比特，从行业共识的百万级别压缩至1万至2万枚。巨大技术想象空间迅速点燃资本热情，贝索斯家族办公室也出现在其投资方之列。
鲜少有人留意，这条炙手可热的技术路线，与国内企业中器无量同出一源。Oratomic联合创始人Manuel Endres为加州理工物理系教授，2016年他在《科学》发表开创性研究，实现单原子捕获与重排，奠定中性原子量子计算的发展根基；2024年，其实验室打造出6100量子比特系统，创下世界纪录，被业内视作里程碑成果。中器无量吕旭东正是该项目的研究员。同源的技术根基，中器无量走得更扎实——不仅完整继承了加州理工团队在基础研究与前沿探索上的深厚积淀，更将这种学术势能与中国独有的工程化优势深度融合。
中器无量选择了更稳健的工程化路径，先交付稳定可用的整机系统，同时稳步推进硬件规模扩张。“纠错效率提升和硬件规模扩张，是通往通用量子计算的两条腿，缺一不可。”吕旭东向记者打了个比方，“高速率码从算法层面降低了门槛，这是了不起的突破，但它最终必须跑在足够扎实的硬件上。我们做百万光镊、做整机工程化，就是在给所有先进的纠错算法铺路、搭底座。”
这种工程能力的快速构建，一定程度上也得益于上海光机所近年来探索出的一套成果转化模式。吕旭东表示，量子计算产业化是一场长跑，中器无量的策略是先夯实整机工程化能力，持续积累系统集成与工程迭代的经验。在应用方向的前瞻探索上，中器无量也在与多家GPU公司开展合作，研究量子计算与经典智算的协同路径。
许渊对璇相科技的未来规划同样抱定着长期主义精神，从最精密、最前沿的量子场景出发，逐步辐射到更广阔的光计算、片上光学等领域。“把庞大、脆弱、昂贵的实验室光学系统，做到一枚可量产的芯片上，这是量子计算走向千家万户的必经之路。”许渊称。
**“中国速度”的秘密，藏在上海生态**
“在海外，初创企业很难对接顶级实验室的机台资源，想做非标工艺的协同研发更是难上加难。但上海完全不同。”在海外深耕多年的许渊，对这次实现“上海速度”的体会尤为深刻。
百万级光镊芯片的诞生，是一场需要精密协同的产业接力赛。从晶圆制备、薄膜沉积、纳米光刻，到干法刻蚀、光学标定、量子验证，涉及多家不同领域的顶尖供应商。而上海恰恰集齐了这张复杂拼图上的所有关键环节，形成了从设计到验证的完整产业链闭环。
吕旭东与许渊并排坐在记者对面，两位90后创始人的状态恰好印证了外界对二人“整机底座+光芯引擎”的互补评价：吕旭东身着简约的深色商务短袖，说话节奏平缓沉稳，每谈及工程落地细节都格外严谨，带着科研人特有的扎实沉稳。许渊则戴着一副细框眼镜，措辞谦逊，聊起超表面芯片的算法与工艺攻关时条理清晰却不张扬。采访间隙，其拿出手机，翻出显微镜下芯片的实拍照片给记者看：“这些密密麻麻的方块，从上往下看平平无奇，其实每一根柱子都有数百纳米高，是名副其实的‘纳米城市’。”
许渊表示，在GPU时代，我们曾是跟随者，但在量子计算这个全新的算力赛场上，凭借更快的工程化速度、更完整的产业生态和从场景出发的落地能力，中国团队有机会构建起独特的竞争优势。吕旭东则坚信，当行业进入硬核技术比拼的下半场，速度与底座，就是最有力的语言。