声音从哪里来？答案是振动。鸟儿鸣叫、琴弦发声、泉水叮咚，这些我们熟悉的声音，都源于物体的振动。但在微观世界里，振动还有另一面：它不仅能产生声音，还能成为探索和传递量子信息的载体。

近日，深圳国际量子研究院谭电研究员课题组在宏观声学谐振器中取得重要实验进展：研究团队成功制备了多个声学振动模式之间的多体量子真纠缠，并实现了纠缠态在不同谐振器之间的传输，为探索新型量子计算和量子信息技术提供了新的方向。相关研究成果于近日发表。

那么，什么是量子真纠缠？可以把它想象成一种不同于日常联系的特殊关联：多个量子系统不再只是各自独立地振动，而是形成一个需要作为整体来描述的量子状态。

在量子世界中，声音对应的最小能量单位被称为“声子”——类似于光由光子组成，物质中的振动也可以被描述为一个个量子化的振动单元。相对而言，声学器件具有质量大、稳定性高、易于与多种物理系统相互作用等特点，因此长期以来被认为是构建新型量子器件的重要候选资源。

然而，利用声子实现量子信息处理面临巨大挑战。量子世界中的信息十分脆弱，多个量子之间建立稳定的量子关联更加困难。特别是当多个量子振动模式同时参与时，如何让它们保持长时间的量子纠缠，并实现精确控制，是当前量子科技领域的重要问题。

此次研究中，研究团队研制了一种高性能声学量子器件——高泛音体声学波谐振器。该器件具有较长的声子寿命和丰富的声学模式资源，可以支持多个不同频率的声子模式，就像一个微观尺度的“量子音乐厅”，并能够与量子芯片实现精确耦合和操控，为实现复杂声子量子态提供了新的技术平台。

研究团队不仅让多个声学振动模式建立了这种特殊关联，还将这种关联从一个声学谐振器传递到另一个谐振器。这项研究表明，微小的机械振动也能够成为操控量子信息的载体，为进一步探索基于声学系统的量子信息处理、量子计算和量子通信提供了新的实验基础。

未来，随着声学量子器件性能的进一步提升，这类基于声学系统的量子平台有望与超导量子比特、光量子系统等结合，为构建更加高效、可扩展的量子技术提供新的途径。

人民网>>科普中国   2026年10月21日

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