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由于控制大规模量子系统的开销增加，证明量子优势仍然具有挑战性。虽然学界对基于量子比特的器件投入了大量研究，但量子多能级系统（d维系统）在硬件效率和算法性能方面展现出潜在优势。该研究团队通过单个囚禁离子实现了八能级量子多能级系统的多音调控，并首次在五维和八维量子多能级系统上实现了格罗弗搜索算法，其操作保真度分别达到96.8(3)%和69(6)%，与格罗弗算法单次迭代预期结果的平方统计重叠（SSO）分别为99.9(1)%和97.1(3)%。相较于量子比特系统，该方案性能具有竞争力，且仅需O(d)个单量子多能级门操作而无需纠缠门。该工作凸显了利用量子多能级系统高效实现量子算法的潜力。