中国移动成功攻克高维量子技术难题 开启算力网络“升维”战。中国移动研究团队在高维量子纠缠态制备领域取得重要突破,在一块仅16毫米×1.5毫米的可编程硅光量子芯片上,成功制备出三体四维GHZ纠缠态和W纠缠态,保线%,刷新了该方向规模上的国际纪录。相关成果发表于Nature子刊及国际顶级光学期刊《Light: Science Applications》(2025年影响因子24.0)。
这一突破的意义远超论文本身。随着电信运营商系统性进入量子科技赛道,传统通信网络的角色正在被重新定义。在东数西算工程与算力网络战略持续推进的背景下,通信与量子的深度耦合将深刻影响下一代信息基础设施的发展。
量子纠缠态被视为量子技术的核心资源,几乎所有前沿应用的突破都建立在高质量纠缠态基础上。过去二十余年,全球量子研究主要集中在二维量子系统——即基于量子比特(qubit)的纠缠制备。但二维并非自然界量子过程的全部。当量子系统需要描述更复杂物理现象或承载更密集信息流时,二维量子比特的信息密度和抗噪能力便显露出局限。高维量子信息单元(qudit)拥有更多基本状态,带来三个层面的优势:信道容量跃升、抗噪声能力增强以及计算线路简化。
然而,高维量子纠缠态的研究长期面临理论体系不完善和规模化制备难度大的瓶颈。中国移动此次突破正是切入了这一关键空白地带。此次成果的核心价值在于构建了一条从理论构建、方法创新到芯片制备的完整方法链。理论上,团队首次提出高维W纠缠态的普适定义,兼容不同单元数量与维度,为更大规模高维纠缠态的设计提供了理论基础。方法上,团队提出一套可扩展的高维纠缠态制备方案,利用单光子的高维特性结合量子延迟测量理论,有效放大纠缠规模。实验上,团队在可编程硅光量子芯片上完成验证,最终制备的三体四维GHZ态和W态保真度创下新纪录。
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