近日，一项由中荷科学家携手完成的量子科技突破引发了广泛关注。他们成功打造出一款“量子测谎仪”，不仅验证了73量子比特系统的真实量子行为，还刷新了量子验证技术的记录。此次合作由清华大学、浙江大学以及荷兰莱顿大学的科研团队共同完成，相关研究成果已在《物理评论X》期刊上发表。
量子计算机，这一利用量子力学特性的新型计算设备，与传统计算机有着本质的不同。其中，量子纠缠现象尤为引人注目，爱因斯坦甚至将其称为“幽灵般的超距作用”。在这种现象中，两个纠缠的粒子无论相隔多远，测量其中一个的状态会立即影响另一个。这使得量子计算机能够同时处理大量信息，但也带来了一个关键问题：如何确认设备确实利用了量子效应，而非仅仅是在模仿？
为了解答这一问题，科学家们采用了著名的贝尔测试。该测试由物理学家约翰·贝尔在1964年提出，通过验证系统是否满足贝尔不等式，来判断是否存在量子非局域关联，即真正的量子行为。然而，传统方法在大规模系统上操作极为困难，每增加一个量子比特，测量复杂度都会呈指数级增长。
此次突破的关键在于科学家们转变了思路，不再直接测量贝尔关联，而是让量子设备发挥其优势——寻找最低能量状态。他们设计了一种特殊的量子态，并利用量子处理器优化其能量。结果令人惊讶：量子系统达到的能量值远低于任何经典系统可能达到的最低值，差异高达48个标准差，这相当于连续抛硬币50次都是正面的概率。这一发现有力证明了73个量子比特间存在量子关联。
研究并未止步于此，团队还进一步验证了更为稀有的“真正多体贝尔关联”。这种关联需要所有粒子共同参与才能展现，就像24个士兵完美同步正步走一样，稍有差错整体效果就会崩溃。他们在24量子比特系统中成功实现了这一关联，再次证明了量子计算机的强大能力。
此次验证的重要性不言而喻。就在今年6月，中国科学家平荣刚团队在北京谱仪实验上利用超子纠缠验证量子非局域性时，统计显著性仅为5.2个标准差，但当时这已被视为重大突破。而此次验证的粒子数多了一个量级，且置信度高达48个标准差，几乎可以确信无疑。
在此次合作中，中国团队贡献了核心硬件能力。浙江大学发布的“天目1号”超导量子芯片拥有36量子比特，相干时间长达50微秒。浙大还在今年初宣布突破了芯片工艺，使得量子比特在性能稳定的前提下，能够应对更为复杂的环境。这些自主技术为实验提供了坚实的基础。
这项研究的意义远不止于学术领域。贝尔关联是量子通信的“信任根基”，例如我国“墨子号”卫星的量子加密就依赖于它。更深入的验证能力意味着能够打造更安全的量子网络。同时，理解多粒子量子关联机制还可能催生新型量子算法，让量子计算机真正发挥出其强大的“量子威力”。
随着量子计算机从实验室走向应用，对其真实性的质疑声也不绝于耳。去年，我国学者提出用372量子位破解RSA加密的理论方案时，就引发了广泛讨论。而现在，这款“量子测谎仪”为量子芯片颁发了“身份证”，未来银行或实验室只需对设备进行贝尔测试，就能确保其真实性，从而放心使用。这无疑是量子技术实用化的一个重要里程碑。
