Investigadores del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática Ming Hsieh de USC Viterbi, junto con la Escuela de Computación Avanzada, han creado un filtro óptico que puede aislar y preservar el entrelazamiento cuántico. Se espera que este desarrollo, publicado en
Science, mejore significativamente las tecnologías cuánticas utilizadas en la computación, la comunicación y la detección. El filtro está hecho de canales de luz de vidrio escritos con láser (guías de onda) que eliminan los componentes no deseados de la luz mientras mantienen las correlaciones cuánticas necesarias para el entrelazamiento. Según Mahmoud A. Selim, un estudiante graduado de la USC, el filtro refina el entrelazamiento cuántico de un estado ruidoso, manteniendo el núcleo cuántico intacto mientras elimina los elementos extraños. El filtro utiliza la simetría anti-paridad-tiempo (APT) para manipular la luz de nuevas maneras. Al integrar la simetría APT en una red de guías de onda ópticas, el equipo encontró una manera de filtrar activamente el ruido, guiando el sistema hacia un estado entrelazado estable. La autora principal, Mercedeh Khajavikhan, señaló que esta investigación demuestra el potencial de la física no hermitiana y los sistemas cuánticos abiertos como herramientas en el ámbito cuántico. Las pruebas con fotones individuales y pares de fotones entrelazados confirmaron la capacidad del filtro para recuperar los estados entrelazados deseados con una fidelidad de más del 99%. Este avance tiene amplias implicaciones para la computación cuántica, la comunicación cuántica y la detección cuántica. La capacidad de escalar e integrar este filtro óptico en los sistemas cuánticos existentes podría revolucionar varias industrias e incorporar tecnologías cuánticas en las aplicaciones cotidianas.