包括通用量子計算機在內(nei) 的量子係統需要大量量子比特，才能充分利用量子物理學的優(you) 勢，因此，物理學家一直希望獲得由更多量子比特組成的糾纏係統。2011年，物理學家首次將14個(ge) 可尋址的量子比特糾纏在一起。現在，由奧地利科學院量子光學和量子信息研究所（IQOQI）的本·蘭(lan) 尼恩等領導的研究小組，首次實現了20量子比特係統內(nei) 受控的多粒子糾纏。

在最新研究中，該團隊使用激光，讓20個(ge) 鈣原子在離子阱實驗中相互糾纏，並對該係統內(nei) 多粒子糾纏的動態擴展進行了觀察。蘭(lan) 尼恩說：“粒子首先兩(liang) 兩(liang) 糾纏，通過我們(men) 研發的最新方法，我們(men) 可以證明，糾纏進一步擴散到所有相鄰的粒子三聯體(ti) 、大多數四聯體(ti) 和幾個(ge) 五聯體(ti) 中。”

最新研究第一作者尼古拉·福瑞斯強調說：“我們(men) 已經檢測到很多量子係統（包括超冷氣體(ti) ）內(nei) 大量粒子之間的糾纏，但最新實驗能尋址並讀出每個(ge) 量子比特。因此，它適用於(yu) 量子模擬或量子信息處理等特定應用領域。”

研究團隊希望進一步增加實驗中量子比特的數量，“我們(men) 的中期目標是50個(ge) 粒子，這可以幫助我們(men) 解決(jue) 目前最好的超級計算機也無法破解的問題”。他們(men) 還計劃優(you) 化方法，以檢測更廣泛的多粒子糾纏。

最新研究獲得了奧地利科學基金FWF和歐盟等機構的資助，結果發表於(yu) 最新一期《物理評論X》。