澳大利亚科学家团队利用磷化铟镓(InGaP)超表面材料，成功开发出一种可调控纠缠光子对生成的新技术。该成果由电子材料工程系(EME)和ARC变革性超光学系统卓越中心(TMOS)的研究人员完成，并发表于《科学进展》期刊。

研究团队通过调整InGaP超表面的晶体取向，利用其非线性光学特性，实现光子对的按需纠缠调控。团队负责人安德烈·苏霍鲁科夫教授表示：“这是首次利用超表面的不对称性实现纠缠光子对的动态调节。”实验显示，通过改变泵浦激光波长，光子对的偏振纠缠可在皮秒级时间内从完全纠缠切换至完全不纠缠。

该技术的核心在于超表面的特殊结构设计。联合主要作者Tuomas Haggren博士指出：“InGaP材料的宽禁带特性使其在红光波段具有优异的光学性能。”团队采用[110]晶向生长技术，结合500纳米高的微柱阵列结构，显著提升了光子对的生成效率。实验测得的信噪比比传统半导体光学器件高两个数量级。

这一突破为量子通信和加密提供了更灵活的纠缠光源。共同第一作者马金勇博士表示：“超表面的紧凑性和快速调控能力，使其在集成量子光学系统中具有重要应用潜力。”此外，该技术还可拓展至多自由度纠缠调控，为“超纠缠”态制备开辟新途径。

更多信息： Jinyong Ma 等，利用非线性对称性破缺在半导体超表面中产生可调量子纠缠，《科学进展》(2025)。期刊信息： Science Advances