高维拓扑光子纠缠

高维量子态的稳健生成与操控是现代量子计算的核心问题。利用拓扑结构实现量子信息的抗干扰编码与传输已在凝聚态领域得到广泛研究,并逐渐拓展至量子光子学领域。然而,此前缺乏将纠缠拓扑光子模式扩展至大规模维度的方法。该研究团队提出了高维拓扑光子纠缠态的产生方案,并完成实验验证。该平台基于精心设计的硅基光子波导拓扑超晶格结构,能在多个拓扑模式叠加态上实现能量-时间纠缠光子对的非线性产生。测量结果与理论分析显示,系统能产生五维拓扑模式纠缠态,并对纳米加工缺陷具有鲁棒性。这项融合了非线性集成光子学、量子信息科学与拓扑物理的研究,为发展可扩展、容错的量子光子态开辟了新路径。
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提交arXiv: 2025-09-17 16:47

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