所谓吸收态，可以类比为一个“一旦进入便无法自行离开”的状态。研究团队设计了一种自适应测量-反馈量子线路：量子比特在经历幺正演化的同时，不断被测量；如果测量发现某个量子比特处在“激发”状态，系统便立即通过反馈操作将其拉回目标状态。当测量和反馈较弱时，局域激发能够在量子处理器中传播并长时间存活，系统维持在具有有限活性的动态相（active phase）；当测量和反馈足够强时，激发会迅速被清除，系统被带入吸收相（absorbing phase）。通过调节测量与反馈概率，研究团队在30个超导量子比特组成的一维环形系统中清晰观测到了二者之间的相变。

这一吸收态相变在相变点处呈现出普适的动力学临界行为。研究团队从不同初态出发，测量了在相变点处粒子数随时间的演化，并提取出多个临界指数。实验结果与一维有向渗流(directed percolation)普适类的理论预言高度一致。有向渗流是非平衡统计物理中的经典普适类，常用于描述疫情传播、湍流液晶、接触过程等系统中的“传播—消亡”临界现象。本工作表明，这类经典非平衡普适行为也可以在可编程量子处理器上的测量—反馈动力学中被直接实现和探测。

与此同时，测量还会影响量子纠缠。量子纠缠是量子系统区别于经典系统的核心特征，但频繁测量会不断获取系统信息，从而抑制纠缠的增长。为了探测这一效应，研究团队在同一超导量子处理器上通过量子态层析重构每条量子轨迹中的子系统密度矩阵，进而提取 Rényi 纠缠熵。实验发现，随着测量概率增大，量子纠缠逐渐受到抑制，并探测到测量诱导纠缠相变的发生。

值得注意的是，实验观测到纠缠相变的临界点明显低于吸收态相变的临界点。这意味着，在系统被真正“拉入”吸收态之前，量子纠缠已经先被测量显著抑制。换言之，量子信息结构的改变先于宏观动力学状态的改变。这一结果首次在量子硬件上直接展示了测量诱导纠缠相变与反馈驱动吸收态相变的分离，为理解自适应量子动力学中的信息流、反馈控制和非平衡临界行为提供了实验依据。

这一实验的实现依赖于高保真的线路中测量和低延迟实时反馈。研究团队使用一台包含66个频率可调超导量子比特的处理器，并从中选取30个量子比特构成一维链系统。该平台实现了平均约98.7%的量子非破坏测量保真度，以及约200纳秒的实时反馈决策延迟，使得在保持量子相干演化的同时执行快速测量—反馈闭环成为可能。

     图1. 用于实现测量-反馈动力学的超导量子处理器以及量子线路。

这项研究展示了自适应量子线路作为探索非平衡量子多体物理的强大平台。测量与反馈不仅是量子纠错中的工程工具，也可以成为调控量子物质、设计新型动力学相和发现新普适类的重要手段。未来，随着量子处理器规模、保真度和实时控制能力的进一步提升，这类实验有望拓展到更大系统、更高维结构和更复杂的反馈规则，从而在量子信息科学与统计物理交叉领域揭示更多新的动力学现象。

2026年6月29日，这一研究成果以 “Measurement-and Feedback-Driven Nonequilibrium Phase Transitions on a Quantum Processor”为题，在线发表于物理学领域重要期刊Physical Review Letters。6163银河线路检测中心凝聚态所博士生吴智艺为论文第一作者，理论所博士生王宋磊完成部分理论计算工作。6163银河线路检测中心杨志成、波士顿学院陈骁、及深圳国际量子研究院钟有鹏为共同通讯作者。

论文链接

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/2c1p-8vx9