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光子量子信息处理的主要挑战之一是如何按需从概率性光子对源中制备多个单光子级量子态。受近期频段编码光子量子信息处理技术进展的启发，该研究团队提出利用主动时分复用技术生成n光子态——使具有n个不同频率的n个单光子占据同一时空模式。该工作设计了一种创新方案：通过光学量子存储器调控预示单光子的时间模式，并采用光纤布拉格光栅反射器阵列协同调控光子的频率和时间模式，从而将分布在n个独立频段的光子重叠至单一时空模式。在考虑损耗因素后，研究人员计算出该方案利用商用设备实际可达的多光子态生成速率。仅需单个自由空间可切换延迟环路作为光学量子存储器，该方案理论上能以1 kHz的平均速率产生8光子态。