南加州大学研究人员开发量子光学滤波器以推进量子纠缠

南加州大学维特比明谢电气与计算机工程系以及高级计算学院的研究人员，开发出一种可以隔离和保持量子纠缠的光学滤波器。这项发表在《科学》杂志上的成果，预计将显著改善用于计算、通信和传感的量子技术。 该滤波器由激光写入的玻璃光通道（波导）制成，可以从光中去除不需要的成分，同时保持量子纠缠所需的量子关联。南加州大学研究生马哈茂德·A·塞利姆表示，该滤波器可以从噪声状态中提纯量子纠缠，在消除无关元素的同时，保持量子核心的完整。 该滤波器利用反宇称时间（APT）对称性以新的方式操纵光。通过将APT对称性集成到光学波导网络中，该团队找到了一种主动滤除噪声的方法，引导系统达到稳定的纠缠状态。资深作者梅尔塞德·哈贾维坎指出，这项研究展示了非厄米物理和开放量子系统作为量子领域工具的潜力。使用单光子和纠缠光子对进行的测试证实了该滤波器能够以超过99%的保真度恢复所需的纠缠态。 这项进展对量子计算、量子通信和量子传感具有广泛的影响。将这种光学滤波器扩展并集成到现有量子系统中的能力，可能会彻底改变各个行业，并将量子技术融入到日常应用中。