Метаповерхности излучили запутанные фотоны с переменной длиной волны
Американские и немецкие физики изготовили тонкие метаповерхности, состоящие из массивов кремниевых нанорезонаторов, в которых наблюдается спонтанное параметрическое рассеяние. Они показали, что такие структуры способны генерировать запутанные фотоны. В отличие от традиционных сред, используемых для этого, метаповерхности обладают большей гибкостью, что позволяет менять длину волны рождающихся фотонов изменением длины волны накачки. Предложенные структуры могут быть также полезны при генерации запутанных многокубитных состояний. Исследование опубликовано в Science.
Оптические квантовые технологии зачастую базируются на использовании света, чьи свойства невозможно получить с помощью классических источников. Это могут быть сжатые световые поля, поля, состоящие из одиночных фотонов или фотонов, переносящих классическую и квантовую информацию необычным способом, а также поля, состоящие из запутанных фотонов.
В большинстве экспериментов физики добиваются нужных эффектов с помощью нелинейных процессов — спонтанного параметрического рассеяния и четырехволнового смешения, — обычно протекающих в кристаллах или волокнах. Такие условия накладывают строгие ограничения на импульсы участвующих фотонов в силу соответствующего закона сохранения. И хотя упомянутые методы стали стандартным и надежным инструментом экспериментальной квантовой оптики, импульсные ограничения ухудшают их универсальность.