量子糾纏無需精準計時：UIUC 與 ISTA 團隊展示「自動」穩定遠距量子位元糾纏

ISTA 團隊（Fink 團隊）的方法

由 Johannes Fink 領導的 ISTA 團隊，則走了一條不同的路。他們使用一個由「約瑟夫森參量轉換器」產生的雙模壓縮（糾纏）微波光子庫，這個光子庫本身就是一個處於連續變量糾纏態的傳播微波場 。兩個空間上分離的超導 transmon 量子位元與這個共同的壓縮光子庫耦合，便會自主地「鬆弛」到一個穩定的、離散變量的糾纏態 。

這項成果於 2026 年 7 月 13 日發表在《Physical Review X》上，論文標題為〈透過非局域壓縮庫傳遞穩態量子位元糾纏〉。

關鍵差異：UIUC 依賴的是波導中的定向（手性）耗散；而 ISTA 則使用一個非局域的壓縮量子浴——一個從根本上就處於糾纏態的相關光子對源，將糾纏從「浴」本身直接轉移到量子位元上。

驗證超過 20 年的理論預測

ISTA 的實驗驗證了一個超過 20 年前的理論預測：當兩個量子位元與一個共同的光子壓縮源耦合時，可以僅透過與這個「量子浴」的交互作用，被驅動到一個穩定的糾纏態，過程中完全不需要主動控制或測量 。過去，理論學家僅在理想條件下提出這個預測，而 ISTA 團隊是第一個以實驗實現它的團隊 。

量子浴糾纏的轉移效率

ISTA 團隊報告，他們目前的方法可將約 10% 的「量子浴」糾纏轉移到量子位元上 。研究人員強調這只是一個概念驗證的原型，其他涉及主動控制的方法在效率上仍然更高，但這種自主穩定的特性為未來擴展系統提供了概念上的優勢 。

對模組化量子運算與同步多個遠距量子位元的影響

這兩項成果為量子運算的實際應用指明了方向：

• 模組化量子運算：兩種方法都為在物理上分離的量子模組之間分配糾纏提供了一條路徑，擺脫了精準定時控制脈衝或重複測量的額外負擔。這是將量子處理器擴展到單一晶片之外的必要條件 。

• 同步多個遠距量子位元：ISTA 團隊明確指出，他們的方法「相對簡單，並且可以擴展以同步多個遠距量子位元」。由於糾纏資源（量子浴）始終存在，量子位元可以在需要時隨時建立糾纏，而不必等待機率性的偶然事件 。

• 容錯能力：連續穩定的糾纏意味著糾纏態的壽命可以超越量子位元本身的自然相干時間，使其隨時可作為進一步量子處理或錯誤修正的資源 。

• 量子網路平台：這兩種方法都使用超導量子位元和微波光子，與現有的量子運算硬體相容，未來並可透過光學光子介面連接不同模組 。

即使目前的效率（ISTA 實驗僅轉移了 10% 的糾纏）仍有提升空間，這種自主、穩態的糾纏產生方式無疑是一個概念上的重大突破。一旦效率獲得改善，這些方法將可能成為分散式量子運算和量子網路的基石，讓它們不再需要依賴精確的計時來運作。