量子科技中心_量科网

高保真态传输从根本上受限于时间反演对称性：一个量子比特发射具有特定时域脉冲形状的光子，而第二个量子比特则需要时间反演的脉冲形状才能高效吸收该光子。这一限制通常通过引入主动元件来克服。本研究提出了一种替代方案：通过调控波导的色散关系，使一个量子比特发射的光子脉冲被动重整形为其时间反演版本，从而实现完美吸收。研究人员在量子比特间距极小和极大的极限情况下解析推导出最优色散关系，并通过多参数优化将数值结果推广至任意间距。该团队进一步提出了一种空间非均匀波导结构，使得态传输对量子比特间距变化具有鲁棒性。在所有案例中，研究团队均实现了接近完美的传输保真度（≥98%）。这种色散工程波导为片上量子网络提供了一条紧凑且被动的实现路径，彰显了工程化色散在波导量子电动力学中的重要价值。