量子随机网络中子图提取的光子实现

理解网络中复杂连通性如何涌现是经典和量子科学中的一个基本挑战。在经典随机网络中，复杂子图通常需要相对较高的连接概率，而量子随机网络理论预测此类结构可以通过纠缠和局域操作在单一且更低的阈值下出现。在此，利用集成硅光子芯片，我们在四节点量子随机网络中实验实现了量子随机网络理论预测的量子子图。我们的集成平台利用概率光子对源和路径模式的相干控制，通过局域变换和后选择制备结构化的量子子图，运行于不同于经典随机网络的阈值区间。我们验证了该子图态在节点间展现出真正的高维多体纠缠，提供了量子纠缠能够实现超越经典可达性的连通性结构的实验证据。