Các nhà vật lý đã liên kết 13 qubit photon thành một trạng thái rối thực sự mà không tiêu hủy một photon nào. Điều này diễn ra trong phòng thí nghiệm của Đại học Thanh Hoa ở Trung Quốc, nơi nhóm do Hồng Nghị Trương dẫn dắt đã áp dụng phép đo không phá hủy lượng tử và phép hợp nhất tất định các trạng thái đồ thị.
Các nhà nghiên cứu trước tiên tạo ra những nhóm photon vi ba rối nhỏ bằng các mạch siêu dẫn. Thông tin được mã hóa trong các khe thời gian khác nhau của photon. Sau đó, máy dò không phá hủy lượng tử đo các cặp được chọn, chiếu chúng vào trạng thái Bell, và nối các trạng thái đồ thị nhỏ hơn thành một thể thống nhất. Việc điều chỉnh tần số cho phép chọn chính xác những cặp nào tham gia vào phép hợp nhất, khiến quá trình trở nên khả trình. Việc chủ động đặt lại và tái sử dụng các qubit siêu dẫn cùng với việc sửa lỗi đã giảm bớt ảnh hưởng của sự mất kết hợp.
Kết quả là đã đạt được trạng thái rối đa phần thực sự của 13 qubit photon cùng một lúc. Điều này có nghĩa là trạng thái rối bao trùm toàn bộ nhóm như một chỉnh thể, chứ không chỉ giới hạn ở các nhóm con riêng lẻ. Phép đo không phá hủy lượng tử ở đây hoạt động như việc kiểm tra trọng lượng của một cuốn sách đang đóng: thông tin được trích xuất, còn bản thân đối tượng vẫn nguyên vẹn và sẵn sàng để tiếp tục sử dụng.
Sơ đồ như vậy mở ra con đường dẫn tới các mạng lượng tử photon có khả năng mở rộng. Các trạng thái đồ thị lớn trở thành nguồn tài nguyên cho tính toán định hướng theo phép đo, liên lạc lượng tử và các sơ đồ sửa lỗi. Khác với các phương pháp xác suất của quang học tuyến tính, cách tiếp cận mới là tất định và không cần nhiều lần thử.
Các kết quả được công bố trên tạp chí Nature Physics 10 tháng Mười 2026 năm. Nhóm nghiên cứu đã lên kế hoạch tạo ra các kiến trúc với nhiều máy dò để có những trạng thái thậm chí còn lớn hơn và phức tạp hơn.
Đây là một thí nghiệm thực tế, nơi mỗi photon giữ nguyên bản chất lượng tử của mình và tiếp tục tham gia vào mạng rối chung.
