中国科学技能年夜学PA集团官网传授潘建伟、张强等构成的研究团队与济南量子技能研究院、中国科学院半导体研究所等单元互助,经由过程混淆集身分布式反馈激光器与薄膜铌酸锂光子芯片,乐成实现了电泵浦片上集成的高亮度偏振纠缠源,向集成化量子信息处置惩罚迈出主要一步。12月16日,相干结果以“编纂保举”的情势在发表在《物理评论快报》。

电泵浦偏振纠缠光子源封装示用意。中国科学技能年夜学供图
纠缠量子光源是量子信息科学的焦点资源之一,广泛运用在量子通讯、量子计较及量子周详丈量等范畴。传统纠缠光子源重要基在块状非线性晶体或者波导,凡是需要外加自力激光器来实现光泵浦,这极年夜限定了纠缠源的集成度及可扩大性。相对于在光泵浦,电泵浦方案则经由过程片上直接注入电流实现非线性参量历程,防止了外置激光器的利用,从而晋升纠缠源的集成度及扩大性。最近几年来,只管集成光子平台如硅、氮化硅、铌酸锂等成长迅速,但同时实现高亮度、高集成度的电泵浦纠缠光子源仍面对挑战。
中国科年夜研究团队立异性地采用漫衍式反馈激光器与薄膜铌酸锂光子芯片混淆集成的方案,使用中国科学院半导体研究所牛智川研究员团队开发的780纳米波段漫衍式反馈激光器,联合济南量子技能研究院的集成化双通道参量下转换薄膜铌酸锂光子芯片,终极实现了高效的自觉参量下转换以和片上偏振纠缠态制备。此中,薄膜铌酸锂光子芯片集成为了多模干预干与分束器、双通道周期性极化铌酸锂波导以和偏振扭转合束器。经由过程直流或者脉冲电旌旗灯号泵浦,团队于室温下实现了超高亮度的偏振纠缠光子对于孕育发生,亮度到达每一秒4.5乘以10的10次方对于每一毫瓦,带宽到达73纳米,该亮度较此前基在氮化硅平台的电泵浦纠缠源晋升了6个数目级,带宽晋升了1个数目级。
试验成果注解,该纠缠源于多个波长信道下均体现出优良的贝尔态特征(保真度年夜在96%),并具有宽带复用能力,器件尺寸仅为15毫米乘以20毫米,揭示出优秀的集成度。该器件合用在波分复用的光纤收集量子密钥分发、基在卫星的星地量子通讯,以和基在纠缠的量子周详丈量等运用场景。
相干论文信息:https://link.aps.org/doi/10.1103/sfj2-dcx1
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