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21.06.2026
09:58

量子网络突破:首次实现三个远程原子量子比特的纠缠

量子技术领域再次迈出重要一步。由杜克大学与IonQ公司联合组建的研究团队,成功实现了三个远程原子量子比特之间的三方量子纠缠。

实验核心

在本次研究中,科学家们创建了著名的格林伯格-霍恩-泽林格态(GHZ态)——这是多粒子量子纠缠的经典范例之一。三个在空间上物理分离的量子节点通过光子通信通道相连。该实验的关键突破在于:这是首次在可独立操控与读取的单个原子量子比特上实现此类成果。

转折点意义

此前量子纠缠要么在两个节点间实现,要么在其他物理平台上完成。本次突破的核心在于可扩展性。构建强大量子计算机的主要障碍,正是由于误差和工程限制导致单个处理器中量子比特数量难以增加。而将多个小型但可靠的量子处理器通过模块化架构联网,被视为最具前景的发展路径。本实验有力证明了这种架构的可行性。

关键指标与价值

所获纠缠态的保真度高达84%-88%。更值得关注的是,研究人员首次为完全分布式多组分状态关闭了所谓的"探测漏洞"。实验结果还证实了梅尔明不等式的违反——这项严格的数学测试可证明存在真正的量子关联,而非经典关联。

这并非孤立的成功,而是IonQ在光子连接领域系统性工作的延续。此前该公司已展示过两个远程离子系统间的纠缠。如今架构已扩展至三个完整节点,使我们距离分布式量子计算机原型和量子互联网的诞生更近一步。

分析师视角

从产业角度看,这项成果绝非简单的实验室演示。它清晰表明:量子计算的模块化方法正从理论走向实践。通过光子通道以高精度连接单个原子量子比特的能力,为构建容错网络开辟了道路——这些网络可能成为安全量子通信和云端量子计算的基础。虽然距离商业应用仍有距离,但每项此类实验都在缩短我们与量子互联网之间的距离。