Pesquisadores do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação Ming Hsieh da USC Viterbi, juntamente com a School of Advanced Computing, criaram um filtro óptico que pode isolar e preservar o emaranhamento quântico. Este desenvolvimento, publicado na
Science, deverá melhorar significativamente as tecnologias quânticas usadas em computação, comunicação e sensoriamento. O filtro é feito de canais de luz de vidro gravados a laser (guias de onda) que removem componentes indesejados da luz, mantendo as correlações quânticas necessárias para o emaranhamento. De acordo com Mahmoud A. Selim, um estudante de pós-graduação da USC, o filtro refina o emaranhamento quântico de um estado ruidoso, mantendo o núcleo quântico intacto enquanto elimina elementos estranhos. O filtro usa a simetria anti-paridade-tempo (APT) para manipular a luz de novas maneiras. Ao integrar a simetria APT em uma rede de guias de onda ópticos, a equipe encontrou uma maneira de filtrar ativamente o ruído, guiando o sistema para um estado emaranhado estável. A autora sênior Mercedeh Khajavikhan observou que esta pesquisa demonstra o potencial da física não-hermitiana e dos sistemas quânticos abertos como ferramentas no reino quântico. Testes com fótons únicos e pares de fótons emaranhados confirmaram a capacidade do filtro de recuperar os estados emaranhados desejados com mais de 99% de fidelidade. Este avanço tem amplas implicações para a computação quântica, a comunicação quântica e o sensoriamento quântico. A capacidade de dimensionar e integrar este filtro óptico em sistemas quânticos existentes pode revolucionar várias indústrias e incorporar tecnologias quânticas em aplicações cotidianas.