量子糾纏自動穩定！UIUC 同 ISTA 實現遠距離量子位元「自發糾纏」，唔使再靠精密計時

兩種唔同嘅實驗方法

UIUC 嘅做法（Pfaff 團隊）

UIUC 團隊由 Wolfgang Pfaff 領導，佢哋用一條**手性波導（chiral waveguide）**作為一個共同嘅耗散通道，連接兩個遠距離嘅超導量子位元 。佢哋透過波導提供一個連續嘅古典驅動，呢個驅動同波導嘅耗散效應相互作用，令量子位元自動穩定喺一個糾纏狀態 。呢種方法實現咗「距離無關」嘅穩定遠距離糾纏，團隊稱之為「相干量子吸收體方案」（coherent quantum-absorber scheme）。

ISTA 嘅做法（Fink 團隊）

ISTA 團隊由 Johannes Fink 領導，佢哋用嘅方法唔同。佢哋用一個由「約瑟夫森參量轉換器」（Josephson parametric converter）產生嘅雙模壓縮（糾纏）微波光子儲層（two-mode squeezed microwave-photon reservoir），呢個儲層本身就係一個連續變量（Gaussian）嘅糾纏態 。兩個分開嘅超導 transmon 量子位元就耦合到呢個共同嘅壓縮儲層，量子位元就會自主咁「鬆弛」到一個穩定嘅離散變量糾纏態 。

呢項結果喺2026年7月13日發表喺《Physical Review X》，題目係 「通過非局部壓縮儲層分佈靜止量子位元糾纏」（Distributing stationary qubit entanglement through a non-local squeezed reservoir） 。

主要分別： UIUC 靠嘅係波導中嘅方向性（手性）耗散，而 ISTA 就用一個非局部嘅壓縮儲層—一個本身就有糾纏嘅相關光子對源—將糾纏由「浴」直接傳遞俾量子位元 。

確認咗超過20年嘅理論預測（ISTA）

ISTA 嘅實驗確認咗一個超過20年前提出嘅理論預測：兩個量子位元耦合到一個共同嘅相關（壓縮）光源，純粹透過同呢個儲層嘅相互作用，就可以進入一個穩定嘅糾纏狀態，完全唔需要主動控制或測量 。當年理論學家係喺理想化條件下提出呢個概念，而 ISTA 團隊係第一個用實驗實現佢嘅團隊 。

幾多「浴」嘅糾纏轉移到量子位元？

ISTA 團隊報告，佢哋嘅方法目前大約將儲層中10%嘅可用糾纏轉移到量子位元上 。研究人員強調，呢個只係一個概念驗證原型。其他涉及主動控制嘅方法效率仍然比較高，但呢個方案嘅「自主」特性喺可擴展性方面有概念上嘅優勢 。

對模塊化量子計算同同步多個遠距離量子位元嘅影響

呢兩個團隊嘅結果都指向實際應用：

• 模塊化量子計算： 兩種方法都提供咗一條路徑，可以喺物理上分開嘅量子模塊之間分佈糾纏，而唔需要複雜嘅精密計時控制脈衝或重複測量。呢個係將量子處理器擴展到單一芯片以上嘅關鍵要求 。

• 同步多個遠距離量子位元： ISTA 團隊明確指出，佢哋嘅方法「相對簡單，可以擴展嚟同步多個遠距離量子位元」。因為糾纏儲層係長期可用嘅，量子位元可以「按需」糾纏，而唔係依賴概率性嘅巧合 。

• 容錯性： 持續穩定嘅糾纏意味住糾纏狀態可以超越量子位元本身嘅自然相干時間，隨時可以用作進一步量子處理或錯誤修正嘅資源 。

• 量子網絡平台： 兩種方法都可以用超導量子位元同微波光子實現，同現有嘅量子計算硬件相容。將來亦可以透過光學光子接口將呢啲模塊用光纖連接起來 。

雖然目前嘅效率唔算高—ISTA 實驗只轉移咗10%嘅儲層糾纏—但呢種自主、穩定嘅機制係一個概念上嘅突破。如果效率可以進一步提升，呢啲方法就有可能成為分佈式量子計算同量子網絡嘅基礎，再唔需要精準嘅時間同步。