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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019年6月23日-27日）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 用于线性量子处理的8×8可编程硅氮化物光子处理器
摘要： 由片上调谐分束器和移相器构成的通用线性光学网络，为量子信息处理（QIP）提供了一个极具前景的平台。得益于其相位稳定性和可重构性，该系统具有强鲁棒性，能实现量子隐形传态、量子密钥分发、光子量子比特门协议和玻色采样等多种量子信息与通信协议。我们基于化学计量比Si3N4波导，设计了一个8×8模式Blass矩阵作为线性光学量子信息处理的通用变换电路。Si3N4平台兼具高折射率对比度、超低直通损耗和宽光谱透明范围的独特优势。为验证该光子芯片作为通用量子信息处理线性光学处理器的性能，我们在Blass矩阵内多个分束器上编程实现片上量子干涉，获得高可见度干涉效果，平均保真度达~95%。为进一步展示处理器的灵活性与可配置性，我们采用8维轨道编码单光子实现了8维幺正变换。研究结果证明了基于Si3N4波导的低损耗集成线性光学光子处理器的适用性与可靠性，这些成果彰显了Si3N4在开发大型通用线性光学量子电路方面的巨大潜力，这对量子信息处理技术的发展至关重要。
关键词： 氮化硅波导、布拉斯矩阵、线性光学网络、量子信息处理、量子干涉
更新于2025-09-11 14:15:04
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干涉非全同光子内模分辨关联的对称性与纠缠特性
摘要： 多光子量子干涉是量子力学基础检验和量子技术的核心支撑。因此，多光子干涉实验中光子可区分性带来的不利影响可能具有灾难性。本研究通过测量光子内禀模式（时间或频率维度）的关联特性，在无需额外滤波或后选择的情况下，成功恢复了任意线性光学网络中颜色不同或注入时间不同的光子间量子干涉。值得注意的是，我们证明了利用多光子内禀模式量子信息不仅能推断多光子网络与态的对称性特征，还能通过固定干涉仪观测少量光子间任意程度的W态纠缠。这些成果对于未来在具有实验差异光谱特性的光子体系中，实现普适性内禀模式分辨线性光学技术在基础科学和量子技术领域的应用具有重要价值。
关键词： W态纠缠、线性光学网络、内模分辨测量、光子可区分性、多光子量子干涉
更新于2025-09-10 09:29:36