芯耀
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（本文节选自“频准激光”的招股说明书，为了方便阅读做了相应的顺序调整，认真阅读完这几段文字，相信会对量子技术有更进一步的认知和理解。读不懂没关系，多读几遍自然就懂了。更多信息请参阅原文件）
目前的量子科技，特别是量子计算和量子精密测量，大多数都是通过光和原子分子等相互作用实现，例如利用激光器对原子分子进行冷却、囚禁、量子态制备和量子态读取等。
应用于量子科技的激光，需要精准波长、频率稳定。因为在原子体系中，能级是分立的，也就是只在少数几个特定波长，激光和原子才能有强烈的相互作用。激光波长/频率变化超出这个范围，原子将几乎没有相互作用，也就无法用激光对原子分子体系进行操作了。
例如，针对不同的原子（Rb、Cs、Li、Sr、Yb等）和不同的作用，所需的波长也各不相同，每种原子的操控均需要5-6种对准原子特定跃迁谱线的激光波长，为了实现量子计算、量子测量等场景，需要不同的波长的激光去和原子发生作用，催生了宽波段激光的需求。
量子计算中的激光
量子计算，基于量子力学原理，以量子比特（qubit）为基本单元，利用干涉、叠加、纠缠等量子特性，通过量子门操作对量子态进行演化，最终通过测量获取计算结果。量子计算有多种技术路径，中性原子、离子阱、超导量子、光量子等。
激光在量子计算中的应用，以中性原子量子计算为例，主要原理为通过光镊或光晶格来囚禁中性原子并进行精确的排布，形成可扩展的量子比特系统，再用激光操控原子内部能态，将原子激发至高能里德堡态形成纠缠门，从而完成逻辑门操作或量子模拟演化。
激光操控原子实现中性原子量子计算，按照作用不同可分类为：冷却光（对原子进行激光冷却），光镊/光晶格激光（实现单原子束缚），纠缠光（将原子激发到里德堡态，实现相邻原子的偶极相互作用），态操控激光（拉曼光实现单比特态操控），探测光（探测原子态分布），重泵激光等。
量子精密测量中的激光
量子精密测量是利用量子力学特性（如原子能级、基本粒子的自旋等）进行物理量探测和感知的技术，主要通过测量微观粒子在待测物理量作用下的状态变化来实现对物理量的测量，并且依赖于对微观粒子状态的精确操控和读取。量子精密测量在许多特性方面比传统测量技术有数量级提升，如灵敏度、特异性、统计或系统不确定性、可追溯性、校准间隔、寿命、功耗和安全性等，这一颠覆性技术的关键是实现原子精细能级跃迁和量子态探测的窄线宽激光器。
根据实现方式不同，量子精密测量主要分为囚禁原子/离子、固态自旋、超导以及其他传感技术；根据测量的物理量不同，其主要分为磁场、电场、时频、位移/相位、旋转、压力、温度、重力等量子传感器。
激光在量子精密测量中的主要应用包括：（1）提供高相干性光源：在干涉仪中，激光作为光源，可以产生稳定的干涉条纹，用于测量微小位移、加速度等物理量；（2）实现量子态的操控：激光可以用于制备和操控量子态，例如制备压缩态、纠缠态等。在原子干涉仪中，激光用于冷却和捕获原子，并通过拉曼跃迁或布拉格衍射实现原子的分束和反射；（3）量子噪声的抑制：通过激光技术可以生成压缩态光，降低光的量子噪声（如振幅噪声或相位噪声），从而提高测量精度；（4）高精度频率标准：激光可以用于实现光学原子钟，其精度比传统的微波原子钟高出几个数量级。通过激光冷却和捕获原子或离子，可以实现极窄的原子跃迁线宽，从而提供超高精度的频率参考。
