聲音從哪里來？答案是振動。鳥兒鳴叫、琴弦發聲、泉水叮咚，這些我們熟悉的聲音，都源于物體的振動。但在微觀世界里，振動還有另一面：它不僅能產生聲音，還能成為探索和傳遞量子信息的載體。

近日，深圳國際量子研究院譚電研究員課題組在宏觀聲學諧振器中取得重要實驗進展：研究團隊成功制備了多個聲學振動模式之間的多體量子真糾纏，并實現了糾纏態在不同諧振器之間的傳輸，為探索新型量子計算和量子信息技術提供了新的方向。相關研究成果于近日發表。

那么，什么是量子真糾纏？可以把它想象成一種不同于日常聯系的特殊關聯：多個量子系統不再只是各自獨立地振動，而是形成一個需要作為整體來描述的量子狀態。

在量子世界中，聲音對應的最小能量單位被稱為“聲子”——類似于光由光子組成，物質中的振動也可以被描述為一個個量子化的振動單元。相對而言，聲學器件具有質量大、穩定性高、易于與多種物理系統相互作用等特點，因此長期以來被認為是構建新型量子器件的重要候選資源。

然而，利用聲子實現量子信息處理面臨巨大挑戰。量子世界中的信息十分脆弱，多個量子之間建立穩定的量子關聯更加困難。特別是當多個量子振動模式同時參與時，如何讓它們保持長時間的量子糾纏，并實現精確控制，是當前量子科技領域的重要問題。

此次研究中，研究團隊研制了一種高性能聲學量子器件——高泛音體聲學波諧振器。該器件具有較長的聲子壽命和豐富的聲學模式資源，可以支持多個不同頻率的聲子模式，就像一個微觀尺度的“量子音樂廳”，并能夠與量子芯片實現精確耦合和操控，為實現復雜聲子量子態提供了新的技術平臺。

研究團隊不僅讓多個聲學振動模式建立了這種特殊關聯，還將這種關聯從一個聲學諧振器傳遞到另一個諧振器。這項研究表明，微小的機械振動也能夠成為操控量子信息的載體，為進一步探索基于聲學系統的量子信息處理、量子計算和量子通信提供了新的實驗基礎。

未來，隨著聲學量子器件性能的進一步提升，這類基于聲學系統的量子平臺有望與超導量子比特、光量子系統等結合，為構建更加高效、可擴展的量子技術提供新的途徑。

人民網>>科普中國   2026年10月21日

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