Physikern gelang es, 13 photonische Qubits zu einer echten Verschränkung zu verbinden, ohne dabei ein einziges Photon zu vernichten. Dies geschah im Labor der Tsinghua-Universität in China, wo ein Team unter der Leitung von Hongyi Zhang eine quanten-nichtdemolierende Messung und eine deterministische Fusion von Graphzuständen einsetzte.
Die Forscher erzeugten zunächst kleine verschränkte Gruppen von Mikrowellenphotonen mithilfe supraleitender Schaltkreise. Die Information wurde in verschiedenen Zeitfenstern der Photonen kodiert. Anschließend maß ein quanten-nichtdemolierender Detektor ausgewählte Paare, projizierte sie in einen Bell-Zustand und verband die kleineren Graphzustände zu einem Ganzen. Durch die Frequenzabstimmung ließ sich wählen, welche Paare genau an der Fusion teilnahmen, wodurch der Prozess programmierbar wurde. Aktives Zurücksetzen und Wiederverwenden der supraleitenden Qubits zusammen mit Fehlerkorrektur verringerten den Einfluss der Dekohärenz.
Infolgedessen gelang es, eine echte multipartite Verschränkung von gleich 13 photonischen Qubits zu erreichen. Das bedeutet, dass die Verschränkung die gesamte Gruppe als Ganzes umfasste und nicht auf einzelne Untergruppen beschränkt blieb. Die quanten-nichtdemolierende Messung wirkt hier wie die Prüfung des Gewichts eines geschlossenen Buches: Die Information wird entnommen, während das Objekt selbst unberührt bleibt und für die weitere Verwendung bereitsteht.
Ein solches Schema eröffnet den Weg zu skalierbaren photonischen Quantennetzwerken. Große Graphzustände werden zu einer Ressource für messungsbasierte Berechnungen, Quantenkommunikation und Fehlerkorrekturverfahren. Im Unterschied zu probabilistischen Methoden der linearen Optik ist der neue Ansatz deterministisch und erfordert keine wiederholten Versuche.
Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Nature Physics am 10 Oktober 2026 veröffentlicht. Das Team plant bereits, Architekturen mit mehreren Detektoren für noch größere und komplexere Zustände zu schaffen.
Dies ist ein reales Experiment, bei dem jedes Photon seine Quantennatur bewahrte und weiterhin am gemeinsamen verschränkten Netzwerk teilnahm.
