西安光機所高維糾纏量子集成芯片研究獲突破

　　光量子集成芯片能夠實現(xiàn)片上復雜量子態(tài)產生、傳輸和控制，具備小尺寸、低功耗、低成本和高可靠性的獨特優(yōu)勢，成為光量子信息技術領域中的研究焦點，在未來信息社會中將發(fā)揮不可替代的作用。目前芯片級光量子糾纏源僅能構建二維量子態(tài)系統(tǒng)，為進一步提高信息處理速率，除增加糾纏光子數(shù)外，提升量子態(tài)維數(shù)是另一重要途徑。

　　近期，在中國科學院戰(zhàn)略性先導科技B專項“大規(guī)模光子集成芯片”支持下，中科院西安光學精密機械研究所與國外多家科研機構合作，在高維糾纏量子集成芯片研究方面取得重大突破?；谖⒅C振腔中多個高純度頻率模式相干疊加的獨特方案，解決了片上高維糾纏雙光子態(tài)制備與控制的國際難題，證實了利用10級糾纏雙光子態(tài)實現(xiàn)超100維的片上量子系統(tǒng)，為目前芯片上國際最高水平。并通過頻率操控實現(xiàn)了對量子態(tài)的靈活控制。與傳統(tǒng)二維量子系統(tǒng)相比，高維量子糾纏芯片能夠完成更高性能的量子通信與計算等任務，極大提升量子通信協(xié)議魯棒性和速率，并有望將未來高維量子計算系統(tǒng)的復雜程度降低到可接受范圍。相關成果于6月發(fā)表在《自然》（Nature）上。

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高維量子態(tài)產生和控制實驗裝置