量子纠缠是量子信息中最重要的资源之一,近年来对量子纠缠的研究主要集中在增加纠缠量子比特的数量或者两个粒子的高维纠缠上。与量子比特态相比,多体高维纠缠态具有有益的性质,对于构建量子网络有着强大的作用。但由于多体高维量子纠缠的制备较为困难,因此对其研究较少。本文利用光子的路径模式,实验制备了一个多体高维态 | Ψ 442 ⟩ = 1 2 ( | 000 ⟩ + | 110 ⟩ + | 221 ⟩ + | 331 ⟩ ),得到了保真度 F = 0.854 ± 0. 007 量子态,证明了一个真实的多部分高维纠缠态。最后,我们使用这个量子态从原理上证明了分层量子网络。我们的工作突出了通往复杂量子网络的另一条路线。
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