通过量子模拟器上的多体物理实验制备W态

W态是同时具备双体与多体纠缠特性的量子关联态,使其对多种量子算法具有重要价值。该研究团队提出了一种利用拓扑环 frustrations 效应生成此类态的协议,并在可编程里德堡原子阵列上实现了11量子比特规模的实验,成功制备出铷原子的多体W态。数值模拟表明该算法具有向数十量子比特规模扩展的潜力,仅需近期量子机器可实现的技术升级。为验证态制备协议并探测量子纠缠特性,研究人员设计了仅需两组测量的保真度估算器,并通过开发新型高效贝叶斯态层析方法加以实现——该方法利用精确的经典数值模拟来克服实验装置的限制。最终实验制备的11量子比特态获得了约77%保真度的下限认证。该工作建立了生成高质量W纠缠态的先进方案,再次印证了如何通过物理原理突破传统计算壁垒并实现量子优越性。
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提交arXiv: 2025-10-20 18:00

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