2026年10月15日——牛津大学的物理学家利用量子网络，使两个彼此分离地点上的多个原子发生纠缠。这些原子属于两种不同元素：锶和钙。该团队创建了涉及最多四个原子的共享量子态，随后利用钙原子将纠缠保持超过10秒。该研究已发表在《物理评论快报》上。

量子计算机利用量子物理规律处理信息。对于某些问题，它们可以解决传统计算机难以实际完成的任务。一项关键资源是纠缠，它把量子粒子联系起来，使它们的属性相互关联，即使粒子相距很远。

通过纠缠连接彼此分离的量子计算机，可使它们作为一个分布式量子计算机协同工作。要做到这一点，网络需要在远距离设备之间创建纠缠，将其与其他量子操作结合，并使其保持足够长时间以发挥作用。

作为量子计算机的组成部分，不同元素可能带来不同的优势和劣势。在这项实验中，团队在两个地点各放置了一个锶原子和一个钙原子。光将网络中的锶原子连接起来。研究人员随后利用本地操作将纠缠扩展到钙原子，从而在两个地点之间创建了涉及最多四个原子的共享量子态。

“不同类型的原子在量子应用中各有优势和劣势。在量子计算机中采用一种以上类型的原子，可以让你取各家之长，”论文第一作者 Dougal Main 博士说。“在这篇论文中，我们首次证明，即使不同类型的原子在网络中彼此分离，我们也能够控制它们之间的纠缠。” 

团队还利用钙将纠缠保持了更长得多的时间。钙具有一对量子态，与用于创建网络链路的锶态相比，这对量子态对磁场噪声不那么敏感。通过将纠缠转移到钙，研究人员将其寿命从毫秒级延长到10秒以上。

“这可能有助于使未来的量子网络可用于需要多个远距离原子共享并保持同一量子态的任务，”共同作者 Gabriel Araneda 博士说。“这可能包括量子计算、在远程地点进行更灵敏的测量，以及不同类型原子钟之间的比较。”

这些结果将两种能力结合起来：在网络中使不同元素的多个原子发生纠缠，以及将该纠缠保持10秒以上。这些能力可能有助于未来的量子网络连接独立的处理器并协调其运行，同时还可支持传感和精密计时方面的应用。