Natuurkundigen hebben 13 fotonische qubits in echte verstrengeling met elkaar verbonden, zonder daarbij ook maar één foton te vernietigen. Dit gebeurde in het laboratorium van de Universiteit van Tsinghua in China, waar een team onder leiding van Hongyi Zhang een kwantum-niet-demolitionele meting en een deterministische versmelting van graaftoestanden toepaste.
De onderzoekers creëerden eerst kleine verstrengelde groepen microgolffotonen met behulp van supergeleidende circuits. De informatie werd gecodeerd in verschillende tijdsloten van de fotonen. Vervolgens mat een kwantum-niet-demolitionele detector geselecteerde paren, projecteerde ze in een belltoestand en verbond de kleinere graaftoestanden tot één geheel. Frequentieafstemming maakte het mogelijk te kiezen welke paren precies aan de versmelting deelnamen, waardoor het proces programmeerbaar werd. Actief resetten en hergebruiken van supergeleidende qubits, samen met foutcorrectie, verminderden de invloed van decoherentie.
Het resultaat was dat men echte multipartite-verstrengeling van maar liefst 13 fotonische qubits wist te bereiken. Dit betekent dat de verstrengeling de hele groep als geheel omvatte en niet beperkt bleef tot afzonderlijke subgroepen. De kwantum-niet-demolitionele meting werkt hier als het controleren van het gewicht van een gesloten boek: de informatie wordt eruit gehaald, maar het object zelf blijft onaangetast en klaar voor verder gebruik.
Een dergelijk schema opent de weg naar schaalbare fotonische kwantumnetwerken. Grote graaftoestanden worden een hulpbron voor metingsgeoriënteerde berekeningen, kwantumcommunicatie en foutcorrectieschema's. Anders dan bij probabilistische methoden uit de lineaire optica is de nieuwe aanpak deterministisch en zijn er geen herhaalde pogingen nodig.
De resultaten zijn gepubliceerd in het tijdschrift Nature Physics 10 oktober 2026. Het team is al van plan architecturen met meerdere detectoren te bouwen voor nog grotere en complexere toestanden.
Dit is een echt experiment, waarin elk foton zijn kwantumnatuur behield en bleef deelnemen aan het gemeenschappelijke verstrengelde netwerk.
