首款高精度量子羁绊光学滤波器面世

美（měi）國南加州大學（xué）團隊在最新一期《科學》雜誌上宣布研討（tǎo），介紹了他們開發的首個能阻（zǔ）隔噪聲（shēng）並保存量子羈絆的光學濾波器。這一發展為開發緊湊且高（gāo）性能的（de）羈絆體係打下根底，這些（xiē）體係可集成到量（liàng）子光子（zǐ）電路中，然後支撐愈加（jiā）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，以至於一個粒子的（de）狀（zhuàng）況會當即影響其他粒子的狀況，不管它們之間相距多遠。這種特性關於（yú）完成（chéng）大規模並行核算、安全信（xìn）息傳輸以及逾（yú）越傳統體係的（de）傳感器靈敏度至關重要。但是，量子（zǐ）羈絆十分軟弱，簡單（dān）遭到噪（zào）聲或過錯的影（yǐng）響，這約束了它們（men）的實踐運用。

此次，研討團隊（duì）發明了一種（zhǒng）新式光學濾波器（qì）。這種濾波器根據激（jī）光寫（xiě）入（rù）的玻璃（lí）光通道（波導）擺放而成，能像雕（diāo）塑家（jiā）去除剩餘資料相同，濾去（qù）一切不必要的成分，僅保存純潔的羈絆狀（zhuàng）況。不管入射光怎麽（me）被降解或（huò）混合，該（gāi）設備都能有用去除不需要的部分，隻留下要害的量子相關性。

這項打破的中心在於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（de）光學體係不同，後者旨在防止丟失（shī）並（bìng）堅持對稱（chēng）性，APT對（duì）稱體係則以準確且可控的方（fāng）法承受丟失。通過將這種規劃（huá）奇妙地結（jié）合到耗散與幹與才能之中（zhōng），體係供（gòng）給了一種共同的方法來操控光的行為，拓（tuò）荒了操作光的新途徑。

團隊將APT對稱性嵌入到（dào）專（zhuān）門規（guī）劃的光波導網絡中，創建（jiàn）了一個結構，它自然地過濾掉噪（zào）聲，並引導體（tǐ）係進入安穩的羈絆狀（zhuàng）況。試（shì）驗運用（yòng）南加（jiā）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後，運用量子層析成像技能重建的（de）輸出狀況證明了濾波器能以超越99%的保真度康複所需的羈（jī）絆態。

這一效果標（biāo）誌著向實用化量子技能邁出了重要一步。（記者張夢然）。