南加州大學研究人員開發量子光學濾波器以推進量子糾纏

南加州大學維特比明謝電機與電腦工程系以及高級計算學院的研究人員，開發出一種可以隔離和保持量子糾纏的光學濾波器。這項發表在《科學》雜誌上的成果，預計將顯著改善用於計算、通訊和感測的量子技術。 該濾波器由雷射寫入的玻璃光通道（波導）製成，可以從光中去除不需要的成分，同時保持量子糾纏所需的量子關聯。南加州大學研究生馬哈茂德·A·塞利姆表示，該濾波器可以從雜訊狀態中提純量子糾纏，在消除無關元素的同时，保持量子核心的完整。 該濾波器利用反宇稱時間（APT）對稱性以新的方式操縱光。通過將APT對稱性整合到光學波導網路中，該團隊找到了一種主動濾除雜訊的方法，引導系統達到穩定的糾纏狀態。資深作者梅爾塞德·哈賈維坎指出，這項研究展示了非厄米物理和開放量子系統作為量子領域工具的潛力。使用單光子和糾纏光子對進行的測試證實了該濾波器能夠以超過99%的保真度恢復所需的糾纏態。 這項進展對量子計算、量子通訊和量子感測具有廣泛的影響。將這種光學濾波器擴展並整合到現有量子系統中的能力，可能會徹底改變各個行業，並將量子技術融入到日常應用中。