拓扑不同模式中双光子纠缠的自发操纵

双光子态在量子信息处理领域展现出广阔的应用前景,涵盖量子通信、量子计量学和量子成像等多个方向。通过拓扑异质模式中双光子纠缠态的制备与调控,该研究团队在此领域取得了突破性进展。研究提出了一种结合波导非线性(即波导耦合材料的非线性特性)与波导晶格结构的系统性调控方法,实现了在拓扑平凡模式中通过泵浦激发产生拓扑性双光子态。这一创新依赖于缺陷位置泵浦依赖型非线性耦合的自诱导调控机制——该效应在传统线性耦合体系中无法实现。具体而言,通过引入近邻波导间的非线性增益/损耗机制及波导内三阶克尔非线性效应,研究人员将注入泵浦功率转化为可精确调控缺陷态拓扑特性及制备双光子纠缠态的关键参数。该工作还提出了在当代“主动型”拓扑光子时间分束平台上实现该方案的实验构想及其普适化拓展。此方法可推广至含多种缺陷构型的Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型体系,显著提升了SSH晶格芯片的可重用性与多功能性,对于容错量子信息处理技术的应用及量子技术产业化进程具有重要推动作用。
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提交arXiv: 2025-11-08 04:04

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