量子技术新突破，或将彻底改变“瞬间传送”和计算机

如今，量子纠缠已不仅是哲学思辨话题，更是量子计算、量子通信、量子隐形传态和量子网络等未来技术的核心基础。要构建这些技术，不仅需要制备纠缠态，更要能快速、准确地判别所制备的是哪一类纠缠态。传统方法——量子层析技术——所需测量次数随光子数急剧增长，面对多光子系统时效率极低，形成严重瓶颈。而“纠缠测量”是一种更高效的方法，理论上可单次识别特定纠缠态。此前，科学家已实现对GHZ态的纠缠测量，但另一类重要多光子纠缠态——W态——始终未能攻克：既无理论方案，也无实验验证。京都大学与广岛大学联合团队聚焦W态特有的“循环平移对称性”，设计出一种适用于任意光子数W态的光子量子电路，通过量子傅里叶变换将W态隐含的结构转化为可观测信号。他们基于高稳定性光学量子芯片，搭建了三光子实验装置：输入特定偏振态的单光子后，该装置能明确区分不同类型的三光子W态（每种对应一种独特的非经典光子关联）。实验还评估了测量保真度——即当输入纯W态时，装置给出正确结果的概率。该突破有望推动量子隐形传态（传输量子信息而非物质本身）、新型多光子纠缠通信协议，以及测量驱动的量子计算发展。研究者强调，深化对基本量子概念的理解，是催生创新技术的关键。本工作属于量子技术从脆弱实验室演示迈向规模化实用平台的重要一环：后续进展包括2025年在混合城市网络中实现全光子量子隐形传态；2026年集成光子芯片实现多体簇态的生成、操控与测量一体化；同年，纽约利用现成光纤建成三节点量子网络，通过纠缠交换连接链路。这些进展共同凸显一个核心需求：未来量子网络必须精准完成纠缠态的制备、路由、验证与传输，而这一切都依赖于高效可靠的纠缠测量能力。目前，该团队正致力于将方法拓展至更多光子、更一般化的纠缠态，并研发片上集成的光子纠缠测量芯片。若成功，复杂量子态的读取将变得更快速、更紧凑、更贴近实际应用，为构建可信赖的量子信息处理与传输系统奠定关键基础。