硅基光量子芯片上量子调控技术和量子信息应用
发布时间：2022-01-22 12:31
硅基集成光量子芯片是研究光量子信息技术与前沿应用的重要平台之一,具有高集成度、高稳定性、强可控性、易扩展性等显著优点.近年来,硅基光量子芯片在多自由度、高维度、多光子、大规模可重构等关键的量子调控器件和技术上,取得了一系列重要的科学进展,并为光量子计算、量子模拟和量子通信等前沿应用的研究,提供了强有力的硬件和技术支撑.本文简要总结硅基光量子芯片上量子调控技术及其量子信息应用的前沿进展.
【文章来源】：中国科学:物理学 力学 天文学. 2020,50(08)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
(网络版彩图)芯片上用于编码和处理不同自由度单光子量子信息的方式:偏振、空间和时间模式、位置(路径)、频率
图1(网络版彩图)芯片上用于编码和处理不同自由度单光子量子信息的方式:偏振、空间和时间模式、位置(路径)、频率在量子通信应用方面,通过相干操控芯片上路径和芯片间偏振量子态,实现了硅芯片间的量子隐形传态功能[16]和量子纠缠分布[18](图2(c)),以及BB84等量子密钥分发协议[19,20],同时利用多芯光纤实现了硅芯片间的高维量子密钥分发功能[21](图2(d)).在量子计算应用方面,利用硅基光芯片集成技术,开发出了一款面向通用量子计算的光量子芯片[17](图2(f)),可实现小规模量子检索和优化;研究了一款专用型光量子计算芯片[22](图2(g)),芯片上制备了8光子量子态,验证了触发型和高斯型两类重要的玻色采样算法.量子模拟是量子计算机的重要应用领域.图2(e)所示为一款可编程重构的硅基光量子模拟芯片,提出并验证了一种新型量子模拟算法[23],成功模拟了金刚石色心氮缺陷单电子自旋体系的演化过程[24]、化学分子的电子能级结构[23]和振动能级结构等[22].
【参考文献】：
期刊论文
[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)
本文编号：3602202
【文章来源】：中国科学:物理学 力学 天文学. 2020,50(08)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
(网络版彩图)芯片上用于编码和处理不同自由度单光子量子信息的方式:偏振、空间和时间模式、位置(路径)、频率
图1(网络版彩图)芯片上用于编码和处理不同自由度单光子量子信息的方式:偏振、空间和时间模式、位置(路径)、频率在量子通信应用方面,通过相干操控芯片上路径和芯片间偏振量子态,实现了硅芯片间的量子隐形传态功能[16]和量子纠缠分布[18](图2(c)),以及BB84等量子密钥分发协议[19,20],同时利用多芯光纤实现了硅芯片间的高维量子密钥分发功能[21](图2(d)).在量子计算应用方面,利用硅基光芯片集成技术,开发出了一款面向通用量子计算的光量子芯片[17](图2(f)),可实现小规模量子检索和优化;研究了一款专用型光量子计算芯片[22](图2(g)),芯片上制备了8光子量子态,验证了触发型和高斯型两类重要的玻色采样算法.量子模拟是量子计算机的重要应用领域.图2(e)所示为一款可编程重构的硅基光量子模拟芯片,提出并验证了一种新型量子模拟算法[23],成功模拟了金刚石色心氮缺陷单电子自旋体系的演化过程[24]、化学分子的电子能级结构[23]和振动能级结构等[22].
【参考文献】：
期刊论文
[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)
本文编号：3602202
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