中国移动实现三体四维量子纠缠突破，创高维多体纠缠新纪录

2026年9月15日，中国移动研究院在高维量子技术领域实现重要进展。研究团队首次在硅光量子芯片上成功制备出三体四维量子纠缠态，突破当前该方向的规模极限，刷新高维多体纠缠态制备纪录。

此次突破不仅体现在实验层面，更同步深化了理论基础。团队首次提出适用于任意数量、任意维度量子信息单元的高维W纠缠态普适定义，填补了高维纠缠态理论体系的关键空白；并据此构建了一套可扩展的高维纠缠态制备方案。该方案依托单光子的高维编码能力与量子延迟测量原理，使单个光子可同时承载多个量子信息单元，在保持严格纠缠特性的前提下，显著降低系统扩展所需的物理资源与技术复杂度。

实验在一块尺寸为16毫米×1.5毫米的可编程硅光量子芯片上完成。研究人员利用一个光子编码两个四维量子信息单元，另一光子编码第三个四维单元，共同构成完整的“三体四维”量子系统。最终，团队成功制备出三体四维GHZ纠缠态与W纠缠态，保真度分别达93.2%和90.1%，验证了方案的可行性与稳定性。

量子纠缠态是量子通信、量子计算等前沿技术的核心资源。相较于传统以二维量子比特（仅含0和1两种状态）为基础的研究范式，高维量子系统可支持更多正交状态——例如四维系统具备0、1、2、3四种基本状态，单位物理载体的信息承载能力成倍提升。高维纠缠因此在信息容量、环境噪声鲁棒性以及量子线路简化等方面展现出显著优势，有望推动实用化量子信息技术加速发展。长期以来，其理论框架不健全与规模化制备困难制约了实际应用进程，本次成果为后续构建更大规模、更高维度的量子纠缠网络提供了兼具理论深度与工程可行性的新路径。相关研究已发表于国际权威光学期刊Light: Science & Applications。