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多模高斯态是量子信息技术中一种通用资源，已在多种物理平台上实现。近期在大规模制备此类态方面取得的进展，为可扩展量子技术提供了关键要素。尽管精确表征这些态至关重要，但传统层析方法因需要大量样本且可能产生非物理态而往往不实用。在此，该研究团队提出了一种基于最大似然估计的可靠高效多模高斯态层析方法。该方法通过直接操作协方差矩阵，避免了密度矩阵重建带来的指数级开销。研究人员考虑了两种常用探测方案——单路和联合零差探测——并系统分析了重建性能。该方法通过确保物理协方差矩阵及与真实态更好吻合，性能优于传统方案。为验证该方法的实验适用性，该团队实验制备了多种多组分纠缠态（不同连接方式的六模图态、六模GHZ态及全连接的十模图态）并重建其协方差矩阵。利用重建的协方差矩阵，研究人员量化了保真度，检测了纠缠态，并揭示了压缩与噪声的多模结构。该技术为发展可扩展量子技术提供了一种实用诊断工具。