芯片到芯片的纠缠分发通过80公里多芯光纤链路实现
长距离量子纠缠对于构建大规模量子网络和基于量子密钥分发(QKD)的无条件安全密码系统至关重要。尽管光子集成电路提供了高度可扩展的平台,但空间模式间相位相干性的脆弱性阻碍了路径编码纠缠态的长距离分发。在此,该团队报告了在全集成硅光子发射芯片与接收芯片之间,通过80公里光纤实现路径编码纠缠态的芯片到芯片分发。通过片上螺旋波导中的自发四波混频产生电信波段纠缠光子对,并经由双芯主动稳定光纤链路在芯片间分发。分发后,该团队测量到贝尔态保真度为85.7±0.2%。使用同一光源实施BBM92协议时,在无限密钥条件下获得2.03比特/秒的安全密钥率。这些结果确立了硅光子芯片作为长距离路径编码纠缠量子密钥分发的可行平台,为迈向可扩展、设备无关的量子网络铺平了道路。

