集成光子学最近已成为以紧凑、稳健和可扩展的芯片格式实现和处理光学纠缠量子态的领先平台,应用于长距离量子安全通信、量子加速信息处理和非经典计量。然而,迄今为止开发的量子光源依赖于外部庞大的激发激光器,这使得的实际应用仍然受限,且无法复制,阻碍了它们的可扩展性,并阻碍了它们从实验室转移到现实世界的应用。鉴于此,来自汉诺威莱布尼茨大学光子学研究所的Michael Kues等人展示了一种完全集成的量子光源,它通过集成激光腔、高效可调谐噪声抑制滤波器(>55 dB),以及通过自发四波混频产生纠缠光子对的非线性微环。
文章要点:
1) 该研究开发的这一该混合量子源采用电泵浦InP增益部分和Si3N4低损耗微环滤波器系统,并表现出高性能参数,即在电信频带(带宽为~1 THz)和~620 Hz的显著配对检测率,符合率高达~80;
2) 此外,该源直接产生高维频率仓纠缠量子态(量子位/量子位),通过可见度高达96%的量子干涉测量(违反了贝尔不等式)和通过状态断层扫描的密度矩阵重建进行验证,显示出高达99%的保真度,这一方法利用混合光子平台,实现了可扩展的、商业上可行的、低成本的、紧凑的、轻型的和可现场部署的纠缠量子源,是量子处理器和量子卫星通信系统等实际实验室外应用的典型。
参考资料:
Li, F., Deng, X., Shi, Z. et al. Hydrogen-bond-bridged intermediate for perovskite solar cells with enhanced efficiency and stability. Nat. Photon. (2023).
10.1038/s41566-023-01180-6
https://doi.org/10.1038/s41566-023-01180-6