在一项要么将彻底改变量子计算、要么给物理学家提供新借口避免手动操作的进展中，奥地利科学技术研究所（ISTA）的研究人员展示了一种利用“量子浴”纠缠量子比特的方法——无需主动控制，无需重复测量，只需一束相关光子完成所有繁重工作。该实验发表在《物理评论X》上，最终证明了一项20多年前的预测，标志着纠缠态首次实现自组装。

纠缠是一种量子现象，让粒子共享超越经典逻辑的相关性，对于构建更大的量子计算机和网络至关重要。此前，科学家必须要么在量子比特之间发送单个主动控制的光子，要么匹配来自每个量子比特的光子——这种方法赢得了2022年诺贝尔物理学奖，但仍依赖于后选择，且并非总是有效。

于是，ISTA的亚历杭德罗·安德烈斯-胡安内斯和约翰内斯·芬克与国际合作者决定让环境来做这项工作。他们的“量子浴”——一个共享的相关光粒子源——自动同步远距离的量子比特，甚至在量子比特自身寿命之外稳定纠缠。“在我们的方法中，量子浴是纠缠的来源，”芬克说。“它通过连续的相关光子流创造了一个新的基态。”结果是：纠缠态在需要时始终可用于量子处理，而不是转瞬即逝。

该团队使用微波光子将量子比特耦合到光子源，利用其低能量和现有的超导量子比特技术。为了确认量子比特确实同步，他们采用了量子层析成像，测量时间仅持续20-80纳秒（一纳秒是十亿分之一秒），以重建量子态。

这个概念验证原型是“一种相对简单的方法，可以扩展以同步多个远距离量子比特，”安德烈斯-胡安内斯说。但它尚不高效——目前仅转移了浴中可用纠缠的约10%。研究人员怀疑，理论与实验之间20年的差距是由于原始理想化条件对现实实验室来说过于完美。尽管如此，该原型为量子光学实验提供了新机会，并可能帮助推动量子处理器走向容错操作。因为说实话，谁不想要纠缠自动驾驶呢？