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首款高精度量子羁绊光学滤波器面世發布日期:2025-06-06 瀏覽次數:421
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首款高精度量子羁绊光学滤波器面世

原標題:首款高精度量子羈絆光學濾波器面世。量子濾波器的打破有助開發更牢靠的量子技能。圖片來歷:美國每日科技網。

量子濾波器的突破有助開發更可靠的量子技術。圖片來源:美國每日科技網

美國南加州大學團隊在最新一期《科學》雜志上宣布研討,介紹了他們開發的首個能阻隔噪聲并保存量子羈絆的光學濾波器。這一發展為開發緊湊且高性能的羈絆體系打下根底,這些體系可集成到量子光子電路中,然后支撐愈加牢靠的量子核算架構和通訊網絡。

量子羈絆是一種現象,其間兩個或多個粒子彼此相關,以至于一個粒子的狀況會當即影響其他粒子的狀況,不管它們之間相距多遠。這種特性關于完成大規模并行核算、安全信息傳輸以及逾越傳統體系的傳感器靈敏度至關重要。但是,量子羈絆十分軟弱,簡單遭到噪聲或過錯的影響,這約束了它們的實踐運用。

此次,研討團隊發明了一種新式光學濾波器。這種濾波器根據激光寫入的玻璃光通道(波導)擺放而成,能像雕塑家去除剩余資料相同,濾去一切不必要的成分,僅保存純潔的羈絆狀況。不管入射光怎么被降解或混合,該設備都能有用去除不需要的部分,只留下要害的量子相關性。

這項打破的中心在于一種名為反奇偶校驗時刻(APT)對稱性的理論物理學概念的運用。與傳統的光學體系不同,后者旨在防止丟失并堅持對稱性,APT對稱體系則以準確且可控的方法承受丟失。通過將這種規劃奇妙地結合到耗散與干與才能之中,體系供給了一種共同的方法來操控光的行為,拓荒了操作光的新途徑。

團隊將APT對稱性嵌入到專門規劃的光波導網絡中,創建了一個結構,它自然地過濾掉噪聲,并引導體系進入安穩的羈絆狀況。試驗運用南加州大學試驗室生成的單光子和羈絆光子對進行測驗,效果顯現,通過APT對稱羈絆濾波器處理后,運用量子層析成像技能重建的輸出狀況證明了濾波器能以超越99%的保真度康復所需的羈絆態。

這一效果標志著向實用化量子技能邁出了重要一步。(記者張夢然)。

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