Đột phá Metasurface Đơn giản hóa sự vướng víu đa photon cho công nghệ lượng tử

Vào tháng 2 năm 2025, các nhà nghiên cứu từ Đại học Bắc Kinh, Đại học Khoa học và Công nghệ Miền Nam và Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc đã công bố một phương pháp mới để tạo ra sự vướng víu đa photon bằng cách sử dụng một siêu bề mặt gradient duy nhất. Được công bố trên *Advanced Photonics Nexus*, khám phá này đơn giản hóa quá trình xử lý thông tin lượng tử, vốn theo truyền thống dựa trên các thiết lập quang học phức tạp và kém hiệu quả. Metasurface, vật liệu hai chiều được thiết kế, thao tác các thuộc tính ánh sáng như pha và phân cực. Cách tiếp cận của nhóm bao gồm hướng các photon đơn lẻ vào một siêu bề mặt được thiết kế đặc biệt, khiến chúng giao thoa lượng tử và bị vướng víu. Kỹ thuật này cho phép tạo ra các trạng thái vướng víu khác nhau và hợp nhất các cặp photon vướng víu thành các nhóm lớn hơn, nén nhiều thông tin lượng tử hơn vào một không gian nhỏ hơn. Giáo sư Ying Gu đã so sánh cách tiếp cận này với một lối tắt trong mê cung, hợp lý hóa việc tạo và thao tác các photon vướng víu cho các thiết bị lượng tử kích thước chip nhỏ hơn. Các ứng dụng tiềm năng bao gồm mạng lượng tử có khả năng cung cấp các photon vướng víu cho nhiều người dùng và phát triển máy tính lượng tử kích thước máy tính xách tay, tạo điều kiện cho giao tiếp lượng tử an toàn và các thuật toán lượng tử tiên tiến.