2025-04-08 14:40:26 作者:

感謝網友提供的線索!近日,有報道稱,美國南加州一所大學的研究團隊在量子科技領域取得重要突破。他們在最新一期權威科學期刊上發表了一項研究成果,介紹了一種全新的光學濾波器。這種濾波器能夠有效隔離噪聲,同時保留量子糾纏的特性。
這一技術進步為構建緊湊型、高性能的量子糾纏系統奠定了基礎,未來這些系統有望集成到量子光子電路中,從而推動更可靠的量子計算架構和通信網絡的發展。
需要說明的是,量子糾纏是一種特殊的物理現象,其中兩個或多個粒子之間存在相互關聯的關系。無論這些粒子之間的距離有多遠,其中一個粒子狀態的變化會立即影響到其他粒子的狀態。這種特性對于實現大規模并行計算、安全的信息傳輸以及超越傳統系統的高靈敏度傳感器至關重要。然而,量子糾纏非常脆弱,容易受到外界噪聲或干擾的影響,這在很大程度上限制了其實際應用。
在這項研究中,團隊開發了一種新型光學濾波器。該濾波器由激光刻寫的玻璃光通道(即波導)組成,其功能類似于雕刻家去除多余材料的過程,可以濾除所有不必要的成分,僅保留純凈的量子糾纏狀態。無論輸入光信號的質量如何,該設備都能夠有效去除干擾因素,保留關鍵的量子相關性。
這項研究的核心在于一種名為反奇偶校驗時間(APT)對稱性的理論物理學概念的應用。與傳統的光學系統不同,APT 對稱系統允許以精確且可控的方式引入損耗。通過將這一設計理念巧妙地結合到耗散與干涉能力中,研究團隊找到了一種控制光行為的獨特方法,開辟了操控光的新途徑。
研究團隊將 APT 對稱性嵌入到專門設計的光波導網絡中,構建了一個能夠自然過濾噪聲并引導系統進入穩定糾纏狀態的結構。實驗中,他們使用實驗室生成的單光子和糾纏光子對進行測試。結果顯示,經過 APT 對稱糾纏濾波器處理后,利用量子層析成像技術重建的輸出狀態表明,該濾波器能夠以超過 99% 的保真度恢復所需的糾纏態。
這一成果為量子科技的發展提供了新的可能性,并為未來的實際應用鋪平了道路。





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