2026年9月7日——科学家发现，通过施加一次时机得当的翻转操作，可以延长纠缠的保持时间，这表明在量子系统中，何时行动与采取何种操作同样重要。这一技巧可以帮助未来量子计算机内部脆弱的量子链接存活更久——而且完全无需改变硬件。

纠缠是一种将某个粒子的状态与另一个遥远粒子的状态交织在一起的属性。纠缠是量子系统中的典型资源。然而，当纠缠与环境相互作用时，它会衰减或弱化。

设想一对纠缠粒子，每个粒子可以存在于两种状态——激发态和基态。在不受干扰的情况下，每个粒子都倾向于从激发态衰变到基态，就像原子向周围环境失去能量一样。随着这一过程的发生，粒子对之间的纠缠会减弱。引人注目的是，纠缠可能在有限时间内消失——远在衰变本身完成之前。物理学家将这种突然消失称为“纠缠突然死亡”。

由拉曼研究所（RRI）、卡尔加里大学和路易斯安那州立大学的科学家组成的团队承担了延缓这一死亡过程的挑战。拉曼研究所是印度科学技术部（DST）下属的自治机构。该研究部分资金来自科学技术部旗舰项目“国家量子使命”。

这群研究人员想出了一个巧妙的方法来延缓突然死亡。他们首先在光学装置中模拟了这种两能级系统。光具有一种称为偏振的属性，它描述光波振荡的方向。假设光或光子——构成光的粒子——以两种不同的偏振形式存在。他们将垂直偏振设为激发态，水平偏振设为基态。利用波片（一种用于改变偏振的光学器件），他们可以控制偏振从垂直变为水平，从而有效控制粒子向基态的衰变。

他们没有让激发态布居自然衰变到基态，而是施加了一次时机得当的操作，交换基态和激发态的布居。该操作的效果取决于在衰变过程中何时施加。通过选择时机，他们延缓了所有粒子向基态的衰变，或者说延缓了纠缠的丧失。

“在我看来，这一结果的核心在于，时机不仅仅是一个实验细节；它可以成为一种控制资源。”领导这项研究的量子信息与计算（QuIC）实验室负责人、拉曼研究所资深教授Urbasi Sinha表示。

在恰当的时刻施加一次翻转，不仅仅能推迟突然死亡——还可以阻止其发生。这就是团队所称的“避免”。

“在衰变过程中，你经过了多长时间的演化后再施加这一次翻转操作，将决定你能否避免、延迟或加速突然死亡。”RRI QuIC实验室量子科学家、该研究的第一作者Saumya Ranjan Behera说。论文于7月发表在美国物理学会的《物理评论A》上。

在量子计算机中，量子信息在衰变之前能够存续的时间是有限的。实验表明，在这种限制条件下，操作的时机可以改变纠缠的命运。

在QuIC实验室——理论家与实验者协同工作的典型范例——这项研究的实验结果让科学家们感到惊讶。该实验并不符合两种关于量子系统向环境丢失信息的标准教科书模型中的任何一种。

因此，在将近一年的时间里，理论家们探索了不同的描述来解释这些数据。最终，他们意识到这个实验并没有“错”。相反，它恰好落在一条能够将这两种框架在两端连接起来的曲线上。本质上，他们找到了一个“调谐参数”，可以使实验在这两种框架之间滑动。所以现在不再需要为这两种框架分别设置两套装置。这一套装置既可以代表这两种噪声模型，也可以代表介于两者之间的所有变体，具体取决于所选的调谐参数。