硅基集成光量子芯片是研究光量子信息技術(shù)與前沿應(yīng)用的重要平臺之一,具有高集成度、高穩(wěn)定性、強可控性、易擴展性等顯著優(yōu)點.近年來,硅基光量子芯片在多自由度、高維度、多光子、大規(guī)�？芍貥�(gòu)等關(guān)鍵的量子調(diào)控器件和技術(shù)上,取得了一系列重要的科學(xué)進(jìn)展,并為光量子計算、量子模擬和量子通信等前沿應(yīng)用的研究,提供了強有力的硬件和技術(shù)支撐.本文簡要總結(jié)硅基光量子芯片上量子調(diào)控技術(shù)及其量子信息應(yīng)用的前沿進(jìn)展. 

【文章來源】：中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2020,50(08)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

(網(wǎng)絡(luò)版彩圖)芯片上用于編碼和處理不同自由度單光子量子信息的方式:偏振、空間和時間模式、位置(路徑)、頻率

圖1(網(wǎng)絡(luò)版彩圖)芯片上用于編碼和處理不同自由度單光子量子信息的方式:偏振、空間和時間模式、位置(路徑)、頻率在量子通信應(yīng)用方面,通過相干操控芯片上路徑和芯片間偏振量子態(tài),實現(xiàn)了硅芯片間的量子隱形傳態(tài)功能[16]和量子糾纏分布[18](圖2(c)),以及BB84等量子密鑰分發(fā)協(xié)議[19,20],同時利用多芯光纖實現(xiàn)了硅芯片間的高維量子密鑰分發(fā)功能[21](圖2(d)).在量子計算應(yīng)用方面,利用硅基光芯片集成技術(shù),開發(fā)出了一款面向通用量子計算的光量子芯片[17](圖2(f)),可實現(xiàn)小規(guī)模量子檢索和優(yōu)化;研究了一款專用型光量子計算芯片[22](圖2(g)),芯片上制備了8光子量子態(tài),驗證了觸發(fā)型和高斯型兩類重要的玻色采樣算法.量子模擬是量子計算機的重要應(yīng)用領(lǐng)域.圖2(e)所示為一款可編程重構(gòu)的硅基光量子模擬芯片,提出并驗證了一種新型量子模擬算法[23],成功模擬了金剛石色心氮缺陷單電子自旋體系的演化過程[24]、化學(xué)分子的電子能級結(jié)構(gòu)[23]和振動能級結(jié)構(gòu)等[22].

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Bright photon-pair source based on a silicon dual-Mach-Zehnder microring[J]. Chao Wu,YingWen Liu,XiaoWen Gu,XinXin Yu,YueChan Kong,Yang Wang,XiaoGang Qiang,JunJie Wu,ZhiHong Zhu,XueJun Yang,Ping Xu.  Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2020(02)



本文編號：3602202