远程量子纠缠“自动”生成：UIUC与ISTA独立实现稳态纠缠，告别精密时序脉冲

该团队此前于2024年发表在《物理评论研究》上的理论工作，已经展示了该驱动-耗散远程纠缠方案在手性波导量子电动力学中的损耗鲁棒性。

ISTA：压缩微波光子库方案（Fink团队）

ISTA团队由约翰内斯·芬克（Johannes Fink）领导，走的是另一条路。他们利用一个由约瑟夫森参量转换器产生的双模压缩（纠缠）微波光子库，产生连续变量（高斯）纠缠态的传播微波场。两个空间分离的超导transmon量子比特耦合到这个公共压缩库上，并自主地弛豫到一个稳定的、离散变量的纠缠态中。

该成果于2026年7月13日发表在《物理评论X》上，论文标题为《通过非局域压缩库分发静止量子比特纠缠》。

关键区别： UIUC依赖波导中的定向（手性）耗散，而ISTA则使用非局域的压缩库——一个内禀纠缠的相关光子对源，将纠缠从量子浴本身转移到量子比特上。

证实20年前的理论预言（ISTA）

ISTA的实验证实了一个20多年前提出的理论——即耦合到公共相关（压缩）光源上的两个量子比特，单纯通过与库的相互作用就可以被驱动进入一个稳定的纠缠态，无需主动控制或测量。理论物理学家在理想条件下提出了这一设想；ISTA团队是首个在实验中实现它的。

量子浴中纠缠的转移效率

ISTA团队报告，他们的方法目前可将量子浴中约10%的可用纠缠转移到量子比特上。研究人员强调，这只是一个概念验证原型。其他涉及主动控制的方法效率仍然更高，但该方案的自主特性在可扩展性方面具有概念上的优势。

对模块化量子计算与同步多个远距离量子比特的意义

两个团队的成果都指向量子计算的实际应用：

• 模块化量子计算： 两种方法都提供了在物理分离的量子模块间分发纠缠的路径，无需开销巨大的精确控制脉冲或重复测量。这是将量子处理器扩展到单个芯片之外的关键需求。

• 同步多个远距离量子比特： ISTA团队明确指出，他们的方法“相对简单，并且可以扩展以同步多个远距离量子比特”。由于纠缠库始终可用，量子比特可以按需纠缠，而不仅仅是概率性偶发事件发生时才能纠缠。

• 容错性： 纠缠状态的持续稳定意味着纠缠态可以超越量子比特的自然相干时间，始终可作为进一步量子处理或纠错的资源。

• 量子网络平台： 两种方法都可以用超导量子比特和微波光子实现，与现有量子计算硬件兼容。未来，光学光子接口或许能将此类模块通过光纤连接起来。

尽管目前的效率还不高——ISTA实验仅转移了量子浴10%的纠缠——但自主、稳态的方案代表着概念上的突破。如果效率能够提升，这些方法可能成为分布式量子计算和不再需要精密时序的量子网络的基础。