我科学家在世界上初次完成波导形式编码量子逻辑门

  记者从中国科学技术大学得悉，该校郭光灿院士团队任希锋研讨组与浙江大学戴道锌团队协作，在光量子芯片研讨中获得重要发展，在世界上初次完成了片上波导形式编码的两比特量子逻辑门操作。相关效果日前在世界闻名学术期刊《物理谈论快报》宣布。

  经典和量子信息使用都需求大幅度进步光子芯片的信息处理和通讯才能，然后满意日渐增加的光通讯和互联的需求。为完成大规模光量子体系，多光子、多自由度和高维编码是必定途径。多模波导形式具有共同性质，如高维扩展性、紧凑性以及与其它自由度的恣意相干转化等，这使得波导形式编码在集成光子学范畴中存在广泛的远景。因而，近年来波导形式编码备受重视。

  任希锋研讨组与浙江大学戴道锌团队长时间协作，致力于硅基光量子器材及芯片研讨并获得系列重要发展。他们在世界上初次将波导形式编码用于量子信息处理，完成了波导形式、偏振和途径编码羁绊态之间的相干转化，并初次完成波导形式编码羁绊光源制备。此外，他们还根据密布波导超晶格阵列构建世界上最小尺度的光学量子受控非门等。在此基础上，两边进一步协作自主规划和研发了波导形式耦合器（TMDDC）、形式衰减器（MMA）等两种新式多模光子器材，别离用于完成特定的形式相关耦合和形式相关衰减等功用；并进一步将这些新式光子功用器材单片集成，在世界上初次展现了波导形式编码的两比特受控非门控操作。

  该效果为波导形式编码量子操作铺平了路途，也可用于片上多自由度光量子信息处理。审稿人共同以为这是一个重要的研讨作业，给出高度评价：“新发明的两种器材TMDDC和MMA很重要）”、“我信任这个作业将在相应研讨范畴中供给必要东西”。