量子声学领域突破性进展，俞大鹏院士牵头最新Science

　　2026年10月15日，来自深圳国际量子研究院的谭电、解桂旭、俞大鹏、张礼博联合德国斯图加特大学Eric Lutz、瑞士洛桑联邦理工学院Tobias J. Kippenberg等研究人员在Science上发表了题为：Deterministic generation and distribution of genuine multipartite entanglement in macroscopic acoustic resonators的研究论文。该研究以高阶体声波谐振器（HBAR）为载体，基于超导量子比特‑声学谐振器混合量子体系，确定性制备并表征宏观机械振子的多方真多模纠缠，实现纠缠态在两个独立宏观声学谐振器节点之间的传输分发，拓展了宏观机械体系的量子操控边界。

　　深圳国际量子研究院、南方科技大学、合肥国家实验室深圳基地、瑞士洛桑联邦理工学院、德国斯图加特大学、浙江大学和集美大学。谭电、解桂旭和张礼博为共同第一作者；谭电、刘松、Eric Lutz教授和俞大鹏院士为共同通讯作者。

　　研究背景

　　量子信息科学的核心目标之一是生成复杂多模纠缠态。

　　声子作为机械振动的量子，可以作为量子信息载体；高阶体声波谐振器（HBAR）具备多模式、长相干寿命、片上可集成的优势，是量子声学的重要硬件平台。

　　但可扩展地产生多方真多体纠缠面临严苛挑战，既需要对多个机械模式实现高精度量子操控，还需要高效完备的量子态验证手段；如何将多模纠缠资源在不同宏观机械量子节点之间完成分发，一直是该领域亟待突破的难题。

　　Findings

　　研究成果

　　本研究搭建由两个HBAR与可调超导量子比特构成的混合量子实验系统，在两套声学谐振器上制备得到两模式、四模式、六模式的多方真多体纠缠态，保真度分别为0.912、0.790、0.570。研究进一步完成纠缠态跨谐振器节点传输，两模式、四模式真纠缠态传输后保真度分别达到0.785、0.601。

　　超导量子比特和声子耦合的混合量子芯片

　　该工作采用硬件高效的可扩展芯片架构，实现对复杂多模机械量子态的确定性生成与操控，同时发展了适配多声子模式的量子态层析表征手段。

　　多模式声子纠缠态的制备和表征

　　经验启示

　　研究表明宏观机械体系同样能够承载高复杂度的多体量子关联，并不局限于微观粒子尺度。该成果突破了宏观机械系统量子控制的现有边界，为未来构建大规模机械量子网络、声子量子处理器提供了可行的硬件实现路径与实验范式。