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光子的横向空间模式是扩展集成光子量子计算规模的一个尚未开发的资源。为了在实际应用中提高可扩展性，需要在芯片上展示横向空间模式之间可靠且高可见度的量子干涉。研究团队通过使用逆向设计的横向模式分束器，展示了可重复的量子干涉，这些分束器的超紧凑尺寸仅为3微米×3微米，这是迄今为止针对1550纳米光子的最小横向模式分束器。研究团队从单个器件中测量到的Hong-Ou-Mandel干涉可见度高达99.56±0.64%，在三个相同器件上的平均可见度为99.38±0.41%，表明具有高度的可重复性。该工作证明了逆向设计的组件适用于在芯片上实现多模器件的量子干涉，为未来利用光子横向空间模式的高维量子信息开发紧凑型集成量子光子器件铺平了道路。