奥地利科学家创下量子纠缠新纪录

北京，4月16日(记者刘霞)——根据美国《每日科学》网站最近的报道，奥地利科学家最近在量子纠缠系统领域创造了新的记录，成功地在一个20量子比特的系统中实现了受控多粒子纠缠。研究人员已经检测到所有相邻的3、4和5个量子位之间的真正多粒子纠缠。这一新进展有望应用于量子模拟或量子信息处理等领域。

量子系统，包括通用量子计算机，需要大量的量子位来充分利用量子物理的优势。因此，物理学家一直希望获得由更多量子位组成的纠缠系统。2011年，物理学家首次纠缠14个可寻址的量子位。现在，由奥地利科学院量子光学和量子信息研究所(IQOQI)的本·兰宁领导的研究小组第一次在20量子比特系统中实现了受控多粒子纠缠。

在最新的研究中，该团队在离子阱实验中使用激光纠缠了20个钙原子，并观察了系统中多粒子纠缠的动态扩展。兰宁说:“粒子首先成对纠缠在一起。通过我们开发的最新方法，我们可以证明纠缠进一步扩展到所有相邻的三重粒子，大多数四重粒子和几个五重粒子。”

最新研究的第一作者尼古拉斯·弗里斯强调说:“我们已经在许多量子系统(包括超冷气体)中探测到大量粒子之间的纠缠，但是最新的实验可以解决并读出每个量子位。因此，它适用于量子模拟或量子信息处理等特定应用领域

研究小组希望在实验中进一步增加量子位的数量，“我们的中期目标是50个粒子，这可以帮助我们解决最好的超级计算机无法解决的问题。”他们还计划优化检测更广泛的多粒子纠缠的方法。

最新的研究由奥地利科学基金会FWF和欧盟资助，结果发表在最新一期的《物理评论十》上