中国科学技术大学自旋磁共振实验室林毅恒教授团队与香港中文大学袁海东教授团队合作，在量子纠缠态制备领域取得重要进展。他们利用离子阱系统的振动模式，通过演示可编程耗散工程方法，成功制备出稳态的两模、三模和五模量子多体纠缠态。相关成果以 “Programmable Multi - Mode Entanglement via Dissipative Engineering in Vibrating Trapped Ions” 为题，于 2025 年 7 月 2 日发表在国际学术期刊《Science Advances》上。

多模纠缠态是量子计算、量子通信与量子精密测量等领域的重要资源，但量子系统易受环境噪声干扰，传统制备方法需将系统与环境隔离，难以实现稳定且可扩展的多模纠缠态制备。而此次研究通过对束缚钙离子链的激光精确操控，产生耗散的自旋与多个振动模式之间的耦合，实现了特定耗散过程的可控编程。这使得高度纠缠的目标量子态成为系统的唯一稳定状态，驱动其他状态自发向目标态流动，具有 “自动稳定” 特性。

最终，团队以超过 84% 的保真度，确定性地制备出两模、三模和五模的多体压缩纠缠态，并通过测量模式间的量子关联，以及应用 van Loock–Furusawa 不等式等标准判据，验证了纠缠态的成功制备及其真多体纠缠属性。

该研究充分展示了离子阱平台在连续变量量子信息处理中的独特潜力，所展示的耗散工程方法具备普适性，未来可应用于超导电路、冷原子系统、光机械系统等多种物理平台，将为构建稳定可靠的量子信息处理系统提供有力支撑。