摘要：纠缠 - 连接远处的颗粒或粒子组，以使一个没有另一个粒子 - 是量子革命的核心，改变了现代技术的面貌。尽管纠缠在很小的颗粒中已被证明，但新的研究正在思考，证明了两个声波谐振器之间的高保真纠缠。...

纠缠 - 连接远处的颗粒或粒子组，以使一个没有另一个粒子 - 是量子革命的核心，改变了现代技术的面貌。

虽然纠缠在很小的颗粒中已被证明，但芝加哥大学Pritzker分子工程学院（Uchicago PME）实验室的新研究Andrew Cleland教授在认为很大，证明了两个声波共振器之间的高保真纠缠。

该论文于周五发表自然通讯。

“许多研究小组都表明，他们可以将非常小的东西纠缠到单一电子。但是在这里我们可以证明两个巨大的物体之间的纠缠。”前Uchicago PME和物理学博士研究员现在在Amazon Web Services Computing的Amazon Web Services Computing中心的联合首先作者Ming-Han Chou说。 “我们在这项研究中证明的第二件事是我们的平台是可扩展的。如果您可以想象构建一个大量子处理器，那么我们的平台将就像其中的一个单元格一样。”

纠缠不是在分子，原子或任何构成谐振器的任何其他粒子之间，而是在占据谐振器的“声子”之间。这些是纳米级的机械振动，那里的耳朵足够小，可以听到它们的声音。

“声子是声音的量子粒子，”克莱兰实验室的Uchicago PME博士后研究员联合作者Hong Qiao说。 “声子不是一个基本粒子。这是可能共同表现在一起的四十四粒子的集体运动。与您纠缠单个电子，单个原子，单个光子的其他量子系统相比，这是宏观的。”

量子协奏曲

长期以来，纠缠着这种集体，声音般的动作一直是克莱兰德的研究重点。他的实验室是第一个弄清楚如何创建和检测单个声子的人，也是第一个纠缠两个声子的实验室。虽然在Uchicago PME的博士学位候选人时，Qiao参加了后者突破的研究团队，Chou都参与其中。

最近，国防部将克莱兰德（Cleland）命名为2024 Vannevar Bush教职员工，以追求基于声子的量子计算。

克莱兰德说：“传统的观点是，量子力学以最小的规模统治物理学，而古典物理学则统治着人类规模。” “但是，我们通过纠缠着他们的集体运动来纠缠着巨大的物体的能力推动了边界。埃文·施罗丁（ErwinSchrödinger）猫的存在的领域随着每个进步而变得更大。”

该团队构建的设备以两个表面声波谐振器为中心，每个设备都具有自己的机械支撑结构，每个芯片都与其自身的超导量子保持联系。量楼用于生成和检测纠缠的声子状态。使用该设备，克莱兰小组的研究人员表明，大型谐振器可以在物理分离并具有高忠诚度的同时构成量子键入。

Qiao说：“以前，人们已经证明那里有纠缠，但忠诚度有限。” “我们在这里显示的是，我们可以迈出一步，以准备更复杂的纠缠状态，甚至可能添加逻辑编码。”

下一个障碍是时间，延长了谐振器的寿命以增加量子相干性。持久的纠缠将允许更强大的通信或分布式量子计算，这是构建量子网络的两个主要目标。

周说：“我们的机械谐振器的寿命相对较短，这在这种方法中的性能很大程度上都限制了。” “下一步非常清楚：我们将尝试改善机械谐振器的寿命。”

该小组希望将谐振寿命从其当前水平的300纳秒延伸到100多个微秒以上。周说，这听起来可能令人生畏，但是现有的策略可以达到300倍以上。

周说：“量子声学中有不同的设备几何形状或不同的方法已经可以实现这么长的一生，但是仅仅为了简化我们的实验，我们在这项初步研究中没有使用它们。”