.99% Fidelity: USC Scientists Create First-Ever Quantum Filter To Preserve Entanglement
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.99% Fidelity: USC Scientists Create First-Ever Quantum Filter To Preserve Entanglement
99% 충실도: USC 과학자들이 얽힘을 보존하기 위한 최초의 양자 필터를 만들어냈습니다
University of Southern California 에서 제공2025년 4월 2일, 양자 얽힘 데이터 정보 아트 컨셉 USC 연구원들은 반패리티-시간 대칭을 사용하여 양자 얽힘을 보존하는 광학 필터를 개발했습니다. 이 획기적인 발견은 보다 신뢰할 수 있는 양자 기술을 가능하게 했으며 99% 이상의 충실도로 성공적으로 테스트되었습니다. 출처: SciTechDaily.com
새로운 물리학을 기반으로 한 새로운 기술은 양자 정보에 대한 강력하고 확장 가능한 제어를 제공하여 보다 신뢰할 수 있는 양자 컴퓨팅의 길을 열었습니다 . 양자 기술의 진보를 가속화할 수 있는 중요한 돌파구에서 USC Viterbi Ming Hsieh 전기 및 컴퓨터 공학과와 고급 컴퓨팅 학교 의 연구자들은 양자 컴퓨팅, 통신 및 감지의 핵심 현상인 양자 얽힘을 분리하고 보존할 수 있는 최초의 광학 필터를 개발했습니다.
Science 에 게재된 이 연구는 양자 광자 회로에 통합될 수 있는 소형 고성능 얽힘 시스템의 길을 열어 양자 컴퓨팅 아키텍처와 통신 네트워크의 안정성을 향상시킵니다. 이 연구는 Mercedeh Khajavikhan 교수와 Demetri Christodoulides 교수가 주도했고, USC 대학원생인 Mahmoud A. Selim이 첫 번째 저자로 참여했습니다. 양자 얽힘에 대한 설명 양자 얽힘은 두 개 이상의 입자가 연결되어 한 입자의 행동이 다른 입자의 행동에 즉시 영향을 미치는 과정입니다.
심지어 두 입자가 멀리 떨어져 있을 때도 마찬가지입니다. 이 보이지 않는 실 덕분에 양자 컴퓨터는 방대한 병렬 계산을 수행하고, 양자 네트워크는 정보를 안전하게 전송하며, 센서는 고전적 시스템을 훨씬 뛰어넘는 수준의 감도를 달성할 수 있습니다. 얽힘은 양자 물리학의 핵심입니다. 입자를 서로 묶어 고전적 직관을 거부하는 기이한 연결을 만드는 신비한 끈입니다.
한때 "원거리에서의 소름 돋는 행동"으로 일축되었던 얽힘은 이제 양자 기술을 구동하는 필수적인 자원으로 인식되고 있습니다. 하지만 얽힘은 취약합니다. 아주 작은 양의 노이즈나 오류도 이 섬세한 양자 연결을 파괴할 수 있어 실제 시스템에서 얽힘을 활용하기 어렵게 만듭니다. 이를 극복하기 위해 USC가 이끄는 팀은 새로운 종류의 광학 필터를 만들었습니다.
이는 레이저로 쓴 유리 광 채널 배열인 도파관이라고 하며, 조각가처럼 불필요한 모든 것을 깎아내어 그 아래에 순수하고 얽힌 상태를 드러내는 역할을 합니다. 들어오는 빛이 얼마나 저하되거나 섞여 있든, 이 장치는 원치 않는 구성 요소를 제거하고 필수적인 양자 상관 관계만 남깁니다. "이 필터는 얽힘을 보존하는 데 그치지 않고, 노이즈가 많은 혼합 양자 상태에서 얽힘을 증류합니다." 셀림이 말했다. "양자 코어는 그대로 두고 다른 모든 것은 버립니다."
-반-패리티-시간 대칭성과 그 역할 이 연구의 핵심에 있는 돌파구는 반패리티-시간(APT) 대칭이라는 이론 물리학의 놀라운 아이디어에서 비롯되었습니다. 이 개념은 최근에야 광학계에서 주목을 받기 시작했습니다. 대부분의 기존 광학 시스템은 손실을 피하고 대칭을 유지하도록 설계되어 빛이 예측 가능하고 균형 잡힌 방식으로 흐릅니다. 하지만 APT 대칭 시스템은 매우 다른 접근 방식을 취합니다.
-즉, 무작위가 아니라 정확하고 신중하게 제어되는 방식으로 손실을 수용합니다. 이러한 엔지니어링된 소산을 간섭의 힘과 결합함으로써 이러한 시스템은 빛의 거동을 조종하는 독특하고 반직관적인 방법을 제공합니다. 이러한 비전통적인 제어는 이전에는 불가능하다고 생각했던 방식으로 빛을 조작할 수 있는 흥미로운 가능성을 열어줍니다. 연구팀은 이러한 대칭성을 특별히 설계된 광 도파관 네트워크에 내장하여 자연스럽게 노이즈를 걸러내고 시스템을 안정적인 얽힘 상태로 유도하는 구조를 만들어냈습니다.
이는 마치 계곡의 가장 낮은 지점으로 공이 굴러가는 것과 비슷합니다. "이 연구는 한때 수학적 호기심으로 여겨졌던 비 에르미트 물리학과 개방 양자 시스템이 양자 영역에서 강력한 도구를 제공할 수 있음을 보여줍니다." USC의 전기 공학 및 물리학 교수이자 수석 저자인 Mercedeh Khajavikhan이 말했습니다.
"저희 필터는 확장 가능하고 칩과 호환되며 이국적인 소재나 능동 구성 요소가 필요하지 않습니다." 필터는 USC 연구실에서 생성된 단일 광자와 얽힌 광자 쌍을 사용하여 실험적으로 테스트되었습니다. APT-대칭 얽힘 필터를 통과한 후, 양자 단층촬영 기술을 사용하여 출력 상태를 재구성하여 필터가 99% 이상의 충실도로 원하는 얽힌 상태를 복구할 수 있는 능력을 확인했습니다.
참고문헌: Mahmoud A. Selim, Max Ehrhardt, Yuqiang Ding, Hediyeh M. Dinani, Qi Zhong, Armando Perez-Leija, Şahin K. Özdemir, Matthias Heinrich, Alexander Szameit, Demetrios N. Christodoulides 및 Mercedeh Khajavikhan의 "반패리티-시간 대칭을 통한 광자 양자 얽힘의 선택적 필터링", 2025년 3월 27일, Science . DOI: 10.1126/science.adu3777 이 연구는 공군 과학 연구실의 자금 지원을 받았습니다. USC 팀에는 대학원생인 Hediyeh M. Dinani도 포함되었으며, 이 국제 협업에는 독일 로스토크 대학의 Max Ehrhardt, Matthias Heinrich, Alexander Szameit, 센트럴 플로리다 대학의 Yuqiang Ding, Armando Perez-Leija, Qi Zhong, 그리고 펜실베이니아 주립 대학과 세인트 루이스 대학의 Şahin K. Özdemir가 포함되었습니다.
메모 2504031715_소스1.분석중[[]]
1.
연구원들은 반패리티-시간 대칭을 사용하여 양자 얽힘을 보존하는 광학 필터를 개발했다. 이 획기적인 발견은 보다 신뢰할 수 있는 양자 기술을 가능하게 했으며 99% 이상의 충실도로 성공적으로 테스트되었다.
새로운 물리학을 기반으로 한 새로운 기술은 양자 정보에 대한 강력하고 확장 가능한 제어를 제공하여 보다 신뢰할 수 있는 양자 컴퓨팅의 길을 열었다 . 양자 기술의 진보를 가속화할 수 있는 중요한 돌파구에서 연구자들은 양자 컴퓨팅, 통신 및 감지의 핵심 현상인 양자 얽힘을 분리하고 보존할 수 있는 최초의 광학 필터를 개발했다.
1-1.
Science 에 게재된 이 연구는 양자 광자 회로에 통합될 수 있는 소형 고성능 얽힘 시스템의 길을 열어 양자 컴퓨팅 아키텍처와 통신 네트워크의 안정성을 향상시킨다. 양자 얽힘에 대한 설명 양자 얽힘은 두 개 이상의 입자가 연결되어 한 입자의 행동이 다른 입자의 행동에 즉시 영향을 미치는 과정이다.
심지어 두 입자가 멀리 떨어져 있을 때도 마찬가지이다. 이 보이지 않는 실 덕분에 양자 컴퓨터는 방대한 병렬 계산을 수행하고, 양자 네트워크는 정보를 안전하게 전송하며, 센서는 고전적 시스템을 훨씬 뛰어넘는 수준의 감도를 달성할 수 있다. 얽힘은 양자 물리학의 핵심이다. 입자를 서로 묶어 고전적 직관을 거부하는 기이한 연결을 만드는 신비한 끈이다.
한때 "원거리에서의 소름 돋는 행동"으로 일축되었던 얽힘은 이제 양자 기술을 구동하는 필수적인 자원으로 인식되고 있다. 하지만 얽힘은 취약라다. 아주 작은 양의 노이즈나 오류도 이 섬세한 양자 연결을 파괴할 수 있어 실제 시스템에서 얽힘을 활용하기 어렵게 만든다. 이를 극복하기 위해 USC가 이끄는 팀은 새로운 종류의 광학 필터를 만들었다.
2.
이는 레이저로 쓴 유리 광 채널 배열인 도파관이라고 하며, 조각가처럼 불필요한 모든 것을 깎아내어 그 아래에 순수하고 얽힌 상태를 드러내는 역할을 한다. 들어오는 빛이 얼마나 저하되거나 섞여 있든, 이 장치는 원치 않는 구성 요소를 제거하고 필수적인 양자 상관 관계만 남긴다. 이 [필터는 얽힘을 보존]하는 데 그치지 않고, [노이즈가 많은 혼합 양자 상태에서 얽힘을 증류]한다. 양자 코어는 그대로 두고 다른 모든 것은 버린다.
_[[2]] msbase을 qpeoms로 분해하는 과정에서 susqer,rivery 얽힘 구조단위 위주로 양자 코어를 만드는 방식이 존재하면 이를 필러링으로 생각할 수 있다. 으음.
2-1.
-반-패리티-시간 대칭성과 그 역할 이 연구의 핵심에 있는 돌파구는 [반패리티-시간(APT) 대칭]이라는 이론 물리학의 놀라운 아이디어에서 비롯되었다. 이 개념은 최근에야 광학계에서 주목을 받기 시작했다. 대부분의 기존 광학 시스템은 손실을 피하고 대칭을 유지하도록 설계되어 빛이 예측 가능하고 균형 잡힌 방식으로 흐른다. [하지만 APT 대칭 시스템은 매우 다른 접근 방식]을 취한다.
[즉, 무작위가 아니라 정확하고 신중하게 제어되는 방식으로 손실을 수용]한다. 이러한 엔지니어링된 소산을 간섭의 힘과 결합함으로써 이러한 시스템은 빛의 거동을 조종하는 독특하고 반직관적인 방법을 제공한다.
3.
이러한 비전통적인 제어는 이전에는 불가능하다고 생각했던 방식으로 빛을 조작할 수 있는 흥미로운 가능성을 열어준다. 연구팀은 이러한 [대칭성을 특별히 설계된 광 도파관 네트워크에 내장]하여 자연스럽게 노이즈를 걸러내고 시스템을 [안정적인 얽힘 상태]로 유도하는 구조를 만들어냈다. 이는 [마치 계곡의 가장 낮은 지점으로 공이 굴러가는 것]과 비슷하다. 이 연구는 한때 수학적 호기심으로 여겨졌던 비 에르미트 물리학과 개방 양자 시스템이 양자 영역에서 강력한 도구를 제공할 수 있음을 보여준다.
_[[3]] 대칭성으로 설계된 네트워크는 보기1-1.과 유사하다. 그곳에 양자얽힘의 속성을 가진 susqer, rivery가 안정적인 필터링으로 존재한다. 문제는 낮은 V 계곡으로 qcell.ball이 굴러가듯 '보기2.가 존재한다'는 점이다. 이들이 이론적으로는 99 퍼센트 작동된다. 단 보기2. qms.qvix.a,b [반패리티-시간(APT) 대칭]의 변수로 인하여 0.1퍼센트의 불예측성도 존재한다. 어허.
그 0.1 퍼센트 안에는 빛이 물질로 변환 되는 Breit와 Wheeler의 이론의 최근 실증논문이 포함된다.
https://jl0620.blogspot.com/2025/04/physicists-discover-how-to-turn-light.html
https://scitechdaily.com/physicists-discover-turn-light-matter/
메모 2504030352_소스1.분석중【】
드디어 거대한 우주의 물질과 빛의 상호작용을 나의 이론으로 정의역(*)할 수 있게 되었다. qpeoms.photon field과 msbase.material field의 변환 경로를 찾아냈다. Breit와 Wheeler의 이론이 임페리얼 칼리지 블랙킷 물리학자 3명에 의해 증명되었기 때문이다. 허허.
보기1-1.
sample 1.vix.a'6//vixx.a(b1,g3,k3,o5,n6)
b0acfd|~ |0000e0
000ac0|~|f00bde
0c0fab|~ |000e0d
e00d0c|~|0b0fa0
f000e0|~ |b0dac0
d0f000|~ |cae0b0
0b000f|~ |0ead0c
0deb00|~|ac000f
ced0ba|~|00f000
a0b00e|~|0dc0f0
0ace00|~|df000b
0f00d0|~|e0bc0a
보기2.
sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
필터는 [확장 가능하고 칩과 호환]되며 이국적인 소재나 능동 구성 요소가 필요하지 않다. 필터는 USC 연구실에서 생성된 단일 광자와 얽힌 광자 쌍을 사용하여 실험적으로 테스트되었다. APT-대칭 얽힘 필터를 통과한 후, 양자 단층촬영 기술을 사용하여 출력 상태를 재구성하여 필터가 99% 이상의 충실도로 원하는 얽힌 상태를 복구할 수 있는 능력을 확인했다.
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