Прорив у метаповерхнях спрощує багатофотонну заплутаність для квантових технологій

У лютому 2025 року дослідники з Пекінського університету, Південного університету науки і техніки та Науково-технологічного університету Китаю представили новий метод генерації багатофотонної заплутаності з використанням однієї градієнтної метаповерхні. Відкриття, опубліковане в *Advanced Photonics Nexus*, спрощує обробку квантової інформації, яка традиційно спирається на складні та неефективні оптичні установки. Метаповерхні, штучні двовимірні матеріали, маніпулюють властивостями світла, такими як фаза та поляризація. Підхід команди полягає в направленні окремих фотонів на спеціально розроблену метаповерхню, змушуючи їх квантово інтерферувати та заплутуватися. Цей метод дозволяє створювати різні заплутані стани та об'єднувати пари заплутаних фотонів у більші групи, ущільнюючи більше квантової інформації в меншому просторі. Професор Ін Ґу порівняв цей підхід із найкоротшим шляхом у лабіринті, спрощуючи створення та маніпулювання заплутаними фотонами для створення менших за розміром квантових пристроїв. Потенційні застосування включають квантові мережі, здатні доставляти заплутані фотони кільком користувачам, і розробку квантових комп'ютерів розміром з ноутбук, що полегшує безпечний квантовий зв'язок і передові квантові алгоритми.