罗彻斯特大学
罗彻斯特大学林强实验室的研究人员利用这里展示的薄膜纳米光子器件，产生了创纪录的“超宽带”带宽的纠缠光子
在左上角，激光束进入周期性极化的铌酸锂薄膜波导(绿色和灰色带状)
纠缠光子(紫色和红色点)产生的带宽超过800纳米
功劳:乌斯曼·贾维和迈克尔·奥萨迪齐 当两个量子粒子相互连接时，即使相距数百万英里，也会发生量子纠缠——或者阿尔伯特·爱因斯坦曾经称之为“幽灵般的远距离作用”
对一个粒子的任何观察都会影响另一个粒子，就好像它们在相互交流一样
当这种纠缠涉及光子时，有趣的可能性出现了，包括纠缠光子的频率，其带宽可以控制
罗切斯特大学的研究人员利用这一现象，通过使用他们在《物理评论快报》中描述的薄膜纳米光子器件，产生了令人难以置信的大带宽
这一突破可能导致: 提高计量和传感实验的灵敏度和分辨率，包括光谱学、非线性显微术和量子光学相干层析术信息处理和通信量子网络中信息的高维编码 “这项工作代表了在纳米光子芯片上产生超宽带量子纠缠的一个重大飞跃，”电子和计算机工程教授林强说
“它展示了纳米技术在开发未来通信、计算和传感量子设备方面的力量，” 带宽和亮度之间不再有折衷 到目前为止，大多数用于产生宽带光纠缠的设备已经求助于将大块晶体分成小部分，每个小部分具有稍微不同的光学特性，并且每个小部分产生不同频率的光子对
这些频率然后被加在一起以给出更大的带宽
“这是相当低效的，并且是以降低光子的亮度和纯度为代价的，”主要作者Usman Javid说，他是一名博士
D
林实验室的学生
在这些设备中，“在产生的光子对的带宽和亮度之间总会有一个折衷，人们必须在两者之间做出选择
我们用色散工程技术完全避免了这种折衷，以获得两者:创纪录高亮度下的创纪录高带宽
" 林实验室制造的铌酸锂薄膜纳米光器件使用了一个两面都有电极的波导
贾维德表示，虽然大块器件的直径可以达到几毫米，但薄膜器件的厚度为600纳米——比大块晶体的横截面积小100多万倍
这使得光的传播对波导的尺寸极其敏感
事实上，即使是几纳米的变化也能引起通过它传播的光的相位和群速度的显著变化
因此，研究人员的薄膜装置可以精确控制成对产生过程动量匹配的带宽
贾维德说:“然后，我们可以解决一个参数优化问题，以找到最大化带宽的几何形状。”
贾维德说，该设备已经准备好用于实验，但只能在实验室环境中使用
为了在商业上使用，需要一种更有效和更具成本效益的制造工艺
他说，尽管铌酸锂是基于光的技术的重要材料，但铌酸锂的制造“仍处于初级阶段，需要一段时间才能成熟到具有财务意义。”
其他合作者包括电气与计算机工程系的凌经纬、李和杨鹤，以及光学研究所的杰里米·斯塔法，他们都是研究生
杨贺，博士后研究员
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