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量子系统间的相互作用可实现量子门操作，这是量子信息处理的基本构建单元。在光子学领域，光子间的直接相互作用过于微弱而难以实际应用，因此研究人员通过线性光学与测量技术构建了有效相互作用机制。该领域的核心挑战在于实现非局域性相互作用——即让空间分离的光子产生耦合。该研究团队提出了多套实验方案，用于实现作用于空间分离光子的非局域多光子量子门操作，这些方案同时适用于量子比特与高维量子比特系统。所有解决方案均由名为PyTheus的人工智能驱动发现系统所揭示。与传统方案依赖预先共享纠缠态或贝尔态测量不同，这些量子门操作利用路径同一性导致的量子不可区分性作为资源——该技术通过光子对源头的相干叠加实现。在分析这些方案时，该工作揭示出一种新机制，该机制无需共享纠缠态或贝尔态测量即可模拟量子隐形传态的诸多特性。从技术层面看，这些成果将路径不可区分性确立为分布式量子信息处理的实际资源；从概念层面看，它们展示了自动化发现系统如何为物理学贡献新思想与新方法。