在芯片上纠缠四个光子：高保真GHZ态诞生

量子计算的快速发展激发了人们对构建强大、可扩展量子系统的热情。在众多量子态中，Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态因其独特的非局域关联性而备受关注。这种多粒子纠缠态在量子信息处理中具有巨大的潜力。

虽然科学家已经在自由空间中成功地生成了GHZ态，但要实现真正的量子技术应用，将这些脆弱的量子态集成到紧凑、可扩展的芯片平台上是至关重要的。最近发表的一篇论文展示了在芯片上生成高保真四光子 GHZ 状态。

GHZ态之所以引人注目，是因为它们展示了超越经典物理的非局域性。与双粒子纠缠不同，GHZ态的纠缠涉及多个粒子，这为量子算法和协议提供了强大的工具。然而，生成并保持这种脆弱的量子态面临着巨大的挑战。噪声、退相干和光子损耗等因素都会迅速降低GHZ态的保真度。因此，以最少的资源开销生成高保真GHZ态是实现实际量子应用的关键。

将量子系统从自由空间转移到芯片平台是量子技术发展的一个重要里程碑。集成光子电路具有诸多优势，包括降低光学损耗、提高稳定性以及实现大规模集成等。此外，芯片平台能够实现光子的确定性生成和操控，为构建可扩展的量子电路奠定了基础。