【户外装备选择】热头条丨科学家开发出能产生量子纠缠光子网的超薄超表面


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桑迪亚国家实验室和马克斯-普朗克研究所的条丨科学家们已经开发出一种方法,它可以使用比平时简单得多的科学设置来生产量子纠缠光子网。其关键则是家开纠缠一个厚度只有纸的1/100的精确图案表面,它可以取代一屋子的发出光学设备。

量子纠缠是生量户外装备选择一种听起来非常奇怪的现象,两个粒子通过纠缠来操纵一个粒子的光网家居风水布局现象可以立即影响其伙伴--无论它们之间的距离有多远。这就构成了量子计算和量子加密等新兴技术的薄超表面基础。然而问题是条丨,生成纠缠在一起的科学光子群可能非常棘手,并且通常是家开纠缠通过大型激光器阵列、专门的发出晶体和其他光学设备来完成。但桑迪亚和马克斯-普朗克团队有一个更简单的生量设置--超表面。

这些设备的光网智能家居设备作用有点像透镜,其以一种非常可控的薄超表面方式操纵通过的光线。但超表面并不是条丨利用它们的曲线和厚度来这样做的,而是被精确地蚀刻了纳米级的结构,以根据手头的任务来改变光线--包括捕获原子--进而在图像中捕捉更明了的颜色甚至产生全息图。最重要的是,超表面可以在比以往技术小得多的设备中实现。

在这项研究中,该团队的超表面采取了超薄玻璃片的形式,上面覆盖着由半导体材料砷化镓制成的纳米结构。当激光穿过超表面时,一些从另一侧出来的光子会以纠缠对的形式出现。并且不是一次只有一对而是整个纠缠的光子网。该团队称,这通常需要一整个实验室的设备来完成。

这项研究的首席研究员Igal Brener指出:“当这种多纠缠需要超过两或三对时,它是相当繁琐的并有点难以解决。这些非线性超表面基本上在一个样品中实现了这一任务,而在以前,这需要令人难以置信的繁琐的光学设置。”

能够一次性诱导光子组中的量子纠缠可能会在量子计算机、加密、通信和光学领域得到广泛应用。不过在这之前,该团队表示,在提高超表面的效率方面还有更多工作要做。