本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
量子信息科学有点像课堂管理——群体越大，就越难保持一切协调一致。
但是，为了构建实用的量子计算机，物理学家将需要许多粒子同步工作，作为量子比特，或称qubit。每个量子比特可以同时是 0 和 1，使其假设的量子计算机的数字运算能力远远超过普通计算机。由于每个量子比特都处于叠加态，量子计算机可以一次操作指数级大量的数字——对于n个量子比特的系统，可以操作2^n个数字。因此，生成大量量子比特的每一步都使实用的量子计算更接近现实。
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奥地利因斯布鲁克大学实验物理研究所的托马斯·蒙茨和他的同事们在4月1日出版的《物理评论快报》中标志着这样的进步。蒙茨和他的合作者报告称，他们创造了具有创纪录的 14 个量子比特的纠缠态。其他研究人员此前已经演示了具有 10 个量子比特的纠缠态。
纠缠是一种关键的量子现象，通过这种现象，粒子共享相关的属性，即使它们在空间上是分离的。（纠缠粒子的一个常见类比是一对总是显示相同数字的骰子；例如，如果一个骰子掷出 5，另一个也会掷出 5。）但是，纠缠粒子有点像吵闹的孩子——让他们专注于任务是很困难的工作，而且随着添加更多的粒子，情况只会变得更难控制。
蒙茨和他的同事将信息编码到一串捕获的钙原子上，使用原子的两个能级来表示 0 和 1。该小组使用激光来操纵原子量子比特，将整个集合设置为 0 和 1 的叠加态——换句话说，每个量子比特在某种意义上既是 0 又是 1，直到被测量，此时它才被迫确定为其中一个。通过以某种方式纠缠的一组量子比特，测量一个量子比特会迫使该组的其余部分效仿，从而导致全部为 0 或全部为 1。
蒙茨和他的同事使用不同大小的量子比特集进行了实验，并成功演示了最多 14 个量子比特的多粒子纠缠。但是，数据留下了一些疑问的余地——虽然 2、4 甚至 8 个量子比特的集合显示出明显的纠缠迹象，但 14 个量子比特的集合仅勉强达到了保真度的基准。（纠缠并非每次都有效，因此通常通过某些统计测试来验证。）研究人员表示，数据支持 14 量子比特纠缠，置信区间为 76%，因此肯定有改进的空间。
图片来源：因斯布鲁克大学