Naukowcy z USC opracowują kwantowy filtr optyczny w celu rozwoju splątania kwantowego

Naukowcy z Wydziału Elektrycznego i Komputerowego USC Viterbi Ming Hsieh oraz Szkoły Zaawansowanych Obliczeń stworzyli filtr optyczny, który może izolować i zachowywać splątanie kwantowe. Oczekuje się, że to osiągnięcie, opublikowane w „Science”, znacząco poprawi technologie kwantowe wykorzystywane w obliczeniach, komunikacji i czujnikach. Filtr jest wykonany z laserowo zapisanych szklanych kanałów świetlnych (falowodów), które usuwają niepożądane składniki ze światła, zachowując jednocześnie korelacje kwantowe niezbędne do splątania. Według Mahmouda A. Selima, studenta USC, filtr oczyszcza splątanie kwantowe ze stanu zaszumionego, utrzymując nienaruszone jądro kwantowe, eliminując jednocześnie elementy zewnętrzne. Filtr wykorzystuje symetrię anty-parzystości-czasu (APT) do manipulowania światłem w nowy sposób. Integrując symetrię APT z siecią falowodów optycznych, zespół znalazł sposób na aktywne filtrowanie szumów, kierując system w stronę stabilnego stanu splątanego. Starsza autorka Mercedeh Khajavikhan zauważyła, że ​​te badania demonstrują potencjał fizyki niehermitowskiej i otwartych systemów kwantowych jako narzędzi w dziedzinie kwantowej. Testy z pojedynczymi fotonami i parami splątanych fotonów potwierdziły zdolność filtra do odzyskiwania pożądanych stanów splątanych z ponad 99% wiernością. Ten postęp ma szerokie implikacje dla obliczeń kwantowych, komunikacji kwantowej i czujników kwantowych. Możliwość skalowania i integracji tego filtra optycznego z istniejącymi systemami kwantowymi może zrewolucjonizować różne gałęzie przemysłu i włączyć technologie kwantowe do codziennych zastosowań.