芯片间超纠缠分发与基于硅集成光子学的纠缠纯化
量子中继器被用于量子通信中以克服量子态长距离传输的损耗。该设备基于多项关键技术,包括量子纠缠交换、量子存储以及纠缠纯化。其中,量子纯化技术能从未经噪声信道传输的退化纠缠态中提取高质量纠缠态。尽管已有研究通过低噪声信道实现了片上纠缠交换和量子隐形传态,但现有纠缠纯化实验仍依赖片外分立器件,导致可扩展性、稳定性和可控性受限。本研究中,该团队首次基于集成硅光芯片实现了芯片间超纠缠分发与量子纠缠纯化。片上产生的路径编码高维纠缠光子对通过光栅耦合器转换为光纤偏振-空间超纠缠态,经传输至接收端硅光芯片后,最终通过消耗空间自由度完成纯化。这项基于集成光子学的纯化方案补全了片上量子中继器的最后一块拼图,将推动基于集成光子学的量子中继器实现。



