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Science (New York, N.Y.)
|June 27, 2020
PubMed
Resumen
Este resumen es generado por máquina.

Los investigadores desarrollaron una fuente de fotones cuánticos de 100 vías utilizando una matriz de metalens para tecnologías ópticas cuánticas avanzadas. Este avance permite el entrelazamiento de alta dimensión y la generación de multifotones para dispositivos cuánticos integrados.

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Área de la Ciencia:

  • La óptica cuántica
  • Tecnología de meta-superficie
  • Fotónica integrada

Sus antecedentes:

  • Las metasuperficies bidimensionales ofrecen una manipulación flexible del campo de luz para aplicaciones ópticas cuánticas.
  • Las fuentes de fotones cuánticos existentes se enfrentan a limitaciones en escalabilidad y controlabilidad.

Objetivo del estudio:

  • Desarrollar una fuente de fotones cuánticos escalable y controlable.
  • Para demostrar el entrelazamiento de alta dimensión y la generación de multifotones utilizando metasurfaces.

Principales métodos:

  • Integración de una matriz de metalenes con un cristal no lineal.
  • Fabricación de una matriz metalens de 10x10 para la conversión hacia abajo de parámetros espontáneos.
  • Codificación de diferentes fases usando metalenses para generar pares de fotones entrelazados.

Principales resultados:

  • Demostración de una fuente de par de fotones de conversión hacia abajo paramétrica espontánea de 100 trayectos.
  • Se ha conseguido el entrelazamiento bidimensional, tridimensional y cuadridimensional de las trayectorias de dos fotones con altas fidelidades (98,4%, 96,6%, 95,0%).
  • Se ha observado la generación de cuatro y seis fotones con una alta indistinguible de fotones.

Conclusiones:

  • La fuente de fotones cuánticos basada en matrices de metal es compacta, estable y controlable.
  • Esta tecnología presenta una nueva plataforma para dispositivos cuánticos integrados.
  • Permite avances en el entrelazamiento de alta dimensión y la generación de estados multifotónicos.