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“超表面”器件能集成光子量子操作
科技日报·2025-08-04 07:40

量子光学技术突破 - 美国哈佛大学研究人员开发出新型光学器件"超表面",可在单一平面上完成复杂量子操作 [1] - 超表面可同时承担多种传统光学元件功能,解决光子量子信息处理领域体积庞大、组件繁多的扩展性难题 [1] - 光子具有高速、抗干扰特性,是常温下高速传输信息的有力候选者 [1] 超表面技术原理 - 超表面厚度达纳米级,表面布满比光波波长还小的微纳结构,能精准调控光的相位、偏振等属性 [2] - 研究团队引入图论对多光子干涉路径建模,将抽象图转化为超表面上纳米结构布局 [2] - 超表面设计将传统复杂量子光学系统"浓缩"为微型平台,提升系统稳定性和抗干扰能力 [2] 技术优势与应用前景 - 一体化设计大幅减少光学损耗,对保持量子信息完整性至关重要 [2] - 装置可通过现有半导体制造工艺批量生产,未来有望实现低成本、可复制的量产模式 [2] - 技术不仅推动常温量子计算机和通信网络发展,也可能在量子传感、基础科研等领域带来新工具 [2]