本报讯  中国科大自旋磁共振实验室林毅恒教授团队与香港中文大学袁海东教授团队合作，在量子纠缠态制备领域取得重要进展。研究团队利用离子阱系统的振动模式，在实验中演示可编程耗散工程方法，成功制备稳态的两模、三模和五模量子多体纠缠态。相关成果7月2日发表在国际学术期刊《科学进展》上。

本研究通过对束缚钙离子链的激光精确操控，产生耗散的自旋与多个振动模式之间的耦合，实现特定耗散过程的可控编程。这一操作使得高度纠缠的目标量子态是系统的唯一稳定状态，同时驱动其他状态自发的向目标态流动，呈现“自动稳定”的特性，大幅提升了技术的实用性和适用范围。最终，团队实现了从初始热态出发，以超过84%的保真度，确定性的制备出两模、三模和五模的多体压缩纠缠态，并进行了全面表征。其中，通过测量模式间的量子关联，以及应用van Loock–Furusawa不等式等标准判据，验证了纠缠态的成功制备及其真多体纠缠属性。

图（a）：实验系统示意图，通过受控的耦合束缚离子的多个振动模式与耗散的自旋，实现稳态多模纠缠制备。图（b,c）：实验制备的三模和五模压缩态的部分测量结果，展示系统在多个正交状态的显著布居。

本研究充分展示了离子阱平台在连续变量量子信息处理中的独特潜力。所展示的耗散工程方法具备普适性，未来可被应用于超导电路、冷原子系统、光机械系统等多种物理平台。随着量子技术不断向工程化与系统化迈进，基于耗散的纠缠构建方法将为构建稳定可靠的量子信息处理系统提供有力支撑，在量子计算、多参数测量等研究领域发挥重要作用。

中国科学技术大学博士后李岳、博士研究生李易和程序为本文共同第一作者，林毅恒教授为通讯作者。

（物理学院 科研部）