近日，我国量子科技领域取得一项具有里程碑意义的重大成果。2 月 20 日，国际顶级学术期刊《自然》发布了我国科研团队的新研究 —— 成功实现全球首例基于集成光量子芯片的 “连续变量” 量子纠缠簇态。相关专家指出，这一成果填补了连续变量编码方式的光量子芯片关键技术空白，为光量子芯片在量子计算、量子网络等前沿领域的大规模应用筑牢了根基。

上海电子展了解到，集成光量子芯片，作为一种能够在微纳尺度上对光量子信息进行编码、处理、传输和存储的先进平台，近年来成为国际量子研究的焦点。然而，如何在这一微观尺度上实现大规模量子纠缠，一直是困扰全球科研人员的难题。量子纠缠簇态，作为多比特量子纠缠态的典型代表，是量子信息科学的核心资源。但由于其制备过程需要极高的精度和复杂的技术手段，确定性、大规模制备面临着前所未有的实验挑战。尤其是连续变量簇态的光量子芯片制备和验证技术，此前在国际上一直处于空白状态。

经过多年不懈努力与艰苦攻关，由北京大学教授王剑威、龚旗煌以及山西大学教授苏晓龙等领衔的研究团队，成功突破了关键技术瓶颈。 上海电子展了解到，他们创新性地发展了连续变量光量子芯片调控、多色相干泵浦与探测技术，不仅实现了确定性、可重构的纠缠簇态制备，还通过严谨的实验对簇态纠缠结构进行了验证。

王剑威教授介绍，在光量子芯片上，量子比特主要通过离散变量编码和连续变量编码两种方式实现。以往，为了制备具有超高保真度的量子比特，科研人员通常采用基于单光子的离散变量编码方式。但这种方法存在一个明显的局限性，即随着量子比特数量的增加，制备成功率会呈指数级下降。为了解决这一难题，研究团队另辟蹊径，采用基于光场的连续变量编码方式，成功破解了制备量子比特和量子纠缠的 “概率” 困境，首次实现了量子纠缠簇态在芯片上的 “确定性” 产生。

龚旗煌教授评价道：“这是我国科学家在集成光量子芯片技术领域取得的重大突破。” 这一原创性成果不仅为大规模量子纠缠态的制备与操控开辟了全新的技术路径，对于推动量子计算、量子网络和量子模拟等领域的实用化进程也具有不可估量的意义。

《自然》杂志的审稿人高度评价了这项研究：“这项工作首次在光量子芯片上实现了多比特的连续变量量子纠缠，是可扩展光量子信息处理的重要里程碑。” 这一成果不仅彰显了我国在量子科技领域的雄厚实力，也为全球量子信息科学的发展注入了新的活力。

文章来源：新华社