美国佛罗里达大学（UCF）的研究人员在量子计算领域取得重要进展，通过实现可扩展的拓扑光子纠缠，为下一代量子系统开发提供了新路径。量子计算利用量子比特同时处于多种状态的能力，有望加速新药研发、优化复杂系统并增强网络安全，解决传统计算机难以处理的问题。

UCF的Andrea Blanco-Redondo教授领导量子硅光子学小组，在《科学》杂志发表了关于“高维拓扑光子纠缠”的研究。她指出：“要制造出真正有用的量子计算机，我们需要复杂、对缺陷具有鲁棒性的光纠缠态。”该研究由Blanco-Redondo、博士生Javad Zakeri和前研究科学家Armando Perez-Leija共同完成，专注于利用光子学提升量子技术。

拓扑模式是光在结构中传播的特殊方式，对缺陷免疫，超晶格是产生这些模式的例子。Blanco-Redondo解释：“我们找到了一种方法来纠缠超晶格的拓扑保护模式。”当光子纠缠时，测量一个光子能立即确定另一个的状态，形成量子连接。此前，纠缠多个拓扑态被视为极限，但新方法实现了可扩展生成，同时保持拓扑保护。

团队通过重新排列硅光子波导阵列，在不增加系统复杂性的情况下支持多个共定位保护模式。Blanco-Redondo表示：“我们找到了一种方法来移动波导，使其配置支持许多共定位的保护模式，而不仅仅是一个。”这使得纠缠态更具鲁棒性，并提升了编码量子信息的能力，为大规模量子信息系统奠定基础。这一突破有望推动量子计算和量子传感的实际应用，如精密测量和医学成像。

出版详情：作者：Aaron Eades, University of Central Florida；标题：《Unlocking scalable entanglement will enable next-generation quantum computing》；发表于：《Science》(2026)。