メタサーフェスのブレークスルーにより、量子技術における多光子エンタングルメントが簡素化

2025年2月、北京大学、南方科技大学、中国科学技術大学の研究者らは、単一の勾配メタサーフェスを使用して多光子エンタングルメントを生成する新しい方法を発表しました。 *Advanced Photonics Nexus* に掲載されたこの発見は、従来複雑で非効率的な光学セットアップに依存していた量子情報処理を簡素化します。エンジニアリングされた二次元材料であるメタサーフェスは、位相や偏光などの光の特性を操作します。チームのアプローチは、単一光子を特別に設計されたメタサーフェスに誘導し、それらを量子的に干渉させてエンタングルさせるというものです。この技術により、さまざまなエンタングル状態の作成と、エンタングルした光子対をより大きなグループに融合させることが可能になり、より多くの量子情報をより小さなスペースに圧縮できます。 Ying Gu教授は、このアプローチを迷路のショートカットに例え、より小型のチップサイズの量子デバイスのために、エンタングルした光子の作成と操作を合理化しています。潜在的なアプリケーションには、複数のユーザーにエンタングルした光子を配信できる量子ネットワークや、ラップトップサイズの量子コンピューターの開発が含まれており、安全な量子通信と高度な量子アルゴリズムを促進します。