《科学技术日报》，北京，4月7日（记者张·曼格兰（ Zhang ））来自美国南加州大学（USC）的团队发表了一项最新一期科学的研究，其中引入了他们开发的第一个可以隔离噪声并保留量子纠缠的光学过滤器。这一进步为可以集成到量子光电电路的紧凑型和高性能纠缠系统的发展奠定了基础，从而支持了更可靠的量子计算体系结构和通信网络。
量子纠缠是一种现象，其中两个或多个颗粒如此相关，以至于一个粒子的状态立即影响其他颗粒的状态，无论它们的分隔程度如何。此功能对于传统系统以外的大规模并行计算，安全信息传输和传感器敏感性至关重要。但是，量子纠缠非常脆弱，容易受到噪声或错误的影响，这限制了其实际应用。
这次，研究团队创建了一个新的光学过滤器。该过滤器基于激光器编写的玻璃光通道（波导）的排列。它可以像去除多余材料的雕塑家一样过滤所有不必要的组件，仅保留纯净的纠缠状态。无论入射光如何降解或混合，设备都可以有效地去除不必要的部分，仅留下关键的量子相关性。
这一突破的核心在于应用理论物理概念，称为抗雌性检查时间（APT）对称性。与旨在避免损失和维持对称性的传统光学系统不同，APT对称系统以准确且可控制的方式接受损失。通过将这种设计巧妙地结合到耗散和干扰能力中，该系统提供了一种独特的方法来控制光的行为，开辟了操纵光线的新方法。
该团队将APT对称性嵌入到一个专门设计的光学波导网络中，创建了一种自然过滤噪声并将系统引导到稳定纠缠状态的结构。使用单光子和纠缠的光子对测试了该实验，由南加州大学实验室产生。结果表明，在适当的对称纠缠滤波器处理后，使用量子断层扫描技术重建的输出状态证实，过滤器可以以超过99％的保真度恢复所需的纠缠状态。
这项成就标志着迈向实用量子技术的重要一步。
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量子纠缠被称为幽灵般的“过距离效应”，但这种效果是“脆弱的”，容易受到噪声和错误的影响。这次，基于反对学检查时间（APT）的理论物理概念，研究人员开发了一种可以隔离和保留量子纠缠的光学过滤器。他们的设计积极使用可控的损失来控制光的行为，并准确地过滤了影响量子纠缠的“噪声”。量子纠缠的脆弱性长期以来限制了其实际应用。该过滤器实现了主动隔离，为量子计算机，量子通信等提供了“纯化功能”，从而使量子技术能够朝着实际使用迈出坚实的步骤。
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