量子纠缠对于多种新型量子技术至关重要，包括安全通信和量子计算。马克斯-普朗克光科学研究所（MPL）的研究人员开发了一种有效的光子与声子纠缠的方法。他们的研究结果显示，这种类型的纠缠对外部噪声具有较强的抗干扰能力，这在截至目前一直是量子技术的主要挑战。该研究最近发表在 ›物理评论快报‹ 上。
量子纠缠发生在粒子以某种方式相互联系时，一个粒子的状态瞬间影响另一个粒子的状态，无论它们相隔多远。这一现象对于量子技术中的许多应用至关重要，例如安全通信和先进的量子计算。由于光子是光的最小单位，传播速度极快并携带量子信息，通过非线性光学方法对光子进行配对是一种众所周知的技术。最近，MPL的科学家们探索了在声音波（声子）和光学光子之间创造纠缠的方法。他们提出的光声纠缠方法利用布里渊散射，使其在抗干扰能力上显著增强，适合于量子信号处理的集成，并且在较高环境温度下可发挥作用。
阿尔伯特·爱因斯坦曾将其称为“距离上的幽灵般作用”，纠缠吸引了科学家和思想家的关注，因为它挑战了我们对基本物理的理解。量子关联可以存在于相距甚远的粒子之间。实际上，量子纠缠是许多创新量子技术的基础，特别是在光学中，光子纠缠对安全通信和量子计算设置起着关键作用。然而，光子可能不稳定，这促使研究人员寻求可用作为量子存储和中继的特定用途的替代方案。一种有前景的选择是在声学领域，其中信息可以封装在声波中。
在MPL，研究人员概述了一种有效的光子与声子纠缠的方法。在这种方法中，光子和声子穿越相同的光学结构，但声子以较慢的速度传播。该机制基于一种被称为布里渊-曼德尔斯塔姆散射的非线性光学效应，能够耦合在非常不同能量水平上运行的粒子。
在他们的研究中，科学家们演示了他们的纠缠方案可以在大约数十开尔文的温度下运行，这比传统方法所需的温度要高得多，传统方法通常需要像稀释制冷机这样的昂贵设备。将这种技术应用于光纤或光子芯片的潜力，使其对当代量子技术的进步尤其有价值。
