Enredo multipartito de variable continua en un microcomb integrado

Área de la Ciencia:

• Ciencia de la información cuántica
• Fotónica integrada
• La óptica cuántica

Sus antecedentes:

• Los estados entrelazados a gran escala son vitales para la computación cuántica, la comunicación y la metrología.
• La fotónica cuántica integrada ofrece una plataforma escalable para generar y manipular estados cuánticos.
• Generar entrelazamiento con variables discretas es difícil; los enfoques de variable continua son más prometedores.

Objetivo del estudio:

• Para generar de manera determinista el entrelazamiento multipartito de variable continua en un chip fotónico integrado.
• Para superar las limitaciones de las demostraciones anteriores, que se limitaron a dos qumodes.
• Mostrar el potencial de la fotónica integrada para tecnologías cuánticas avanzadas.

Principales métodos:

• Utilizó un chip óptico integrado para generar un microcomb cuántico que produce peines de frecuencia óptica de vacío comprimido multimodo.
• Se utiliza la codificación de variable continua en cuadraturas de luz para la generación de códigos y el entrelazamiento.
• Se ha comprobado la inseparabilidad y se ha demostrado el entrelazamiento multipartito en supermodo mediante la violación de los criterios de Van Loock-Furusawa.

Principales resultados:

• Se ha logrado la generación determinista de un entrelazamiento continuo de ocho modos en un chip.
• Verificado la inseparabilidad del estado de ocho modos.
• Se ha demostrado el entrelazamiento multipartito en cientos de frecuencias de banda lateral de megahertz.
• Estructuras de entrelazamiento multipartito caracterizadas, que se aproximan a los estados esperados del clúster.

Conclusiones:

• Este trabajo demuestra la viabilidad de generar entrelazamiento multipartito a gran escala en dispositivos fotónicos integrados.
• Destaca el potencial de la fotónica integrada de variable continua para la computación cuántica, las redes y la detección.
• Abre el camino para el procesamiento de información cuántica escalable utilizando plataformas fotónicas en el chip.