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重写量子光学：科学家在空间和时间中设计光子
研究人员证明，通过塑造光子的空间和时间结构，他们可以设计适合下一代通信、传感和成像技术的定制量子态。维茨大学物理学院的研究人员与巴塞罗那自治大学的同事合作，表明量子光可以在空间和 [...]
来源:SciTech日报研究人员证明，通过塑造光子的空间和时间结构，他们可以设计适合下一代通信、传感和成像技术的定制量子态。
维茨大学物理学院的研究人员与巴塞罗那自治大学的同事合作，证明量子光可以跨越空间和时间形成形状，从而产生多维量子态。他们的研究结果表明，结构光子（即空间、时间或光谱特征受到有意控制的光子）为高容量量子通信和新兴量子技术提供了有前景的新选择。
这项工作出现在《自然光子学》的一篇评论文章中，作者研究了用于生成、调整和测量量子结构光的方法的快速发展。这些方法包括片上集成光子学、非线性光学过程和多平面光转换，所有这些现在形成了一套多功能且日益强大的工具。总的来说，这些改进正在推动结构化量子态更接近成像、传感和未来量子网络等领域的实际应用。
两个十年的转型
根据 Wits 通讯作者 Andrew Forbes 教授的说法，该领域在二十年来发生了巨大的变化。 “量子态的定制，即量子光是为特定目的而设计的，最近已经加快了步伐，终于开始展示其全部潜力。二十年前，这方面的工具包几乎是空的。今天，我们拥有紧凑而高效的片上量子结构光源，能够创建和控制量子态。”
结构化光子的一个主要好处是能够访问高维编码字母表，从而使每个光子能够提供更多信息并提高抗噪声能力。这使得量子结构光成为安全量子通信的有前景的平台。