羅切斯特大學(xué) Qiang Lin 實(shí)驗(yàn)室的研究人員利用薄膜納米光子設(shè)備，產(chǎn)生了創(chuàng)紀(jì)錄的“超寬帶”糾纏光子帶寬。工程師們在芯片大小的納米光子設(shè)備上實(shí)現(xiàn)了前所未有的帶寬和亮度。羅切斯特大學(xué)的研究人員利用這一現(xiàn)象，通過使用他們在《物理評(píng)論快報(bào)》上描述的一種薄膜納米光子設(shè)備，產(chǎn)生了一個(gè)令人難以置信的大帶寬。

量子糾纏，也就是愛因斯坦曾經(jīng)提到的“遠(yuǎn)距離幽靈行動(dòng)”，發(fā)生在兩個(gè)量子粒子彼此相連的時(shí)候，即使相隔數(shù)百萬英里。對(duì)一個(gè)粒子的任何觀察都會(huì)影響另一個(gè)粒子，就像它們在相互交流一樣。當(dāng)這種糾纏涉及到光子時(shí)，有趣的可能性就出現(xiàn)了，包括糾纏光子的頻率，其帶寬可以被控制。

這一突破可能會(huì)出現(xiàn)：

· 提高計(jì)量和傳感實(shí)驗(yàn)的靈敏度和分辨率，包括光譜學(xué)、非線性顯微鏡和量子光學(xué)相干斷層成像。

· 在信息處理和通信的量子網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行更高維的信息編碼

電子和計(jì)算機(jī)工程教授 Qiang Lin 說：“這項(xiàng)工作代表了在納米光子芯片上產(chǎn)生超寬帶量子糾纏的一個(gè)重大飛躍。它展示了納米技術(shù)對(duì)于開發(fā)未來通信、計(jì)算和傳感的量子設(shè)備的力量”。

Qiang Lin 實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造的薄膜鈮酸鋰納米光子設(shè)備使用一個(gè)兩面都有電極的單一波導(dǎo)。首席作者 Usman Javid 說，塊狀器件的直徑可以達(dá)到數(shù)毫米，而薄膜器件的厚度為600納米--其橫截面積比塊狀晶體小一百萬倍以上。這使得光的傳播對(duì)波導(dǎo)的尺寸極為敏感。

Javid 說，該設(shè)備已經(jīng)準(zhǔn)備好在實(shí)驗(yàn)中部署，但只是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中。為了在商業(yè)上使用，需要一個(gè)更有效和更具成本效益的制造工藝。盡管鈮酸鋰是基于光的技術(shù)的一種重要材料，但鈮酸鋰的制造“仍然處于起步階段，它將需要一些時(shí)間才能成熟到具有經(jīng)濟(jì)意義”。

DOI: 10.1103/PhysRevLett.127.183601