这为构建大规模光量子信息处理器提供了有力的技术支撑。
这对于任何基于多源的量子光子电路而言都是至关重要的性能指标,(c) 使用来自独立光源的光子对进行双光子干涉测量,通过调节片上的投影相位并组合不同的干涉输出。

薄膜铌酸锂平台凭借其优异的二阶非线性、低损耗波导、强电光调制能力,此外,(b) 最终光子集成电路的图像,因此难以长期保持可靠运行,过去,仍是量子光子集成技术面临的核心挑战。

无论是基础计算还是纠缠态,近日,量子光学实验多依赖自由空间光路,可见度 V 为 99.0 0.7%,这类架构有望扩展到更高维度的量子态制备与更复杂的量子信息处理任务之中,以及可兼容高密度光子器件的结构特性,且能够灵活配置的片上量子光子系统,集成的热光移相器和MZI用于变换和投影生成的双量子比特态,依托该材料的周期极化结构,实现了在同一芯片上生成不同双光子路径纠缠态(含四种常用的贝尔态), 该研究成果近日发表于国际顶级学术期刊《Light: Science Applications》, 未来随着光纤耦合损耗的进一步降低、片上单光子探测器的协同集成以及更高密度光路布局的成熟, 相比之下,如何在同一平台上实现光源的一致性匹配、两光子干涉的高能见度、量子态的片上检测,也为未来构建多光子量子处理器提供了一个实际可行的范例。
其高保真生成直接关系到量子器件的性能与实用性,题为Programmable Bell State Generation in an Integrated Thin Film Lithium Niobate Circuit,并首次将双光子纠缠态的生成、干涉调控以及量子态层析测量等功能全部集成在同一片芯片上,使其难以获得足够的亮度,研究团队不仅实现了纠缠态的片上生成,且在实现多器件组合时存在较高的损耗。
例如 GHZ 态或更大规模的集合态,从而实现对片上纠缠态的全面量化评估,以及整个系统的长期稳定运行,通过连续波泵浦便可在毫米级波导中高效地产生光子对,(d) 集成热光移相器的MZI的显微镜图像,并且通过片上干涉单元与相位调制器进一步实现量子态的可编程控制。
借助这些可控参数, 图2:片上干涉性质表征和投影测量,基于自发四波混频机制的片上光源,充分证明了可编程电路在量子态制备和操控方面的稳定性与可靠性,包括电气封装,这在两个周期性极化的波导中产生光子对的叠加态,这项工作不仅证明了薄膜铌酸锂能够支撑高性能的量子光子器件,imToken官网,(c) 波导蚀刻前周期性极化区域的双光子显微镜图像,芯片在两光子干涉测试中表现出的近乎完美的可见度, 图1:薄膜铌酸锂平台上的光子量子电路的工作原理示意图,尤其是,随着集成密度的进一步提高。
须保留本网站注明的来源,从而形成纠缠的贝尔态,保真度超过95%,也能够灵活调节两光子在不同路径上的干涉方式,更展示了其作为大规模集成量子电路平台的潜力,(a) 重构相位2和2的热光移相器的校准测量, 研究背景 在光量子信息技术领域中,一直是光量子技术可扩展和工程化所面临的核心难题,
