完整回路在量子计算与模拟领域具有重大意义。这些实体的几何特性为量子门提供了更高的稳定性,且粒子物理的对称性会自然地反映在完整回路中,使其成为量子色动力学和大统一理论量子模拟的理想载体。但具有所需特性与规模的量子完整回路实际设计极具挑战性。该研究团队通过增加粒子数量构建了一类新型完整回路,并证明多粒子完整回路可存在于单粒子完整回路缺失的系统中。研究人员提出了多粒子量子完整回路的完整框架,并在集成光子学中实验实现了多种双粒子完整回路。该工作成果将粒子数量转化为可控设计参数,为构建量子计算与模拟所需的完整回路提供了更高自由度。