量子科技中心_量科网

我们提出一种由线性光学波导构成的量子网络，用于量子态传输。该网络的环形拓扑结构引入了新颖的功能，使我们能够解析地识别出实现完美态传输（PST）的条件。研究利用傅里叶模式（特别是零傅里叶模式）的特性，这些模式为量子态的高效传播提供了一个受保护子空间，从而在具有任意站点数 N=4n 的网络中实现向正对位置站点的完美态传输。光子网络中的耦合分布可调控零能本征模式的数量，均匀耦合比衰减耦合产生更多零能模式，这证实了所观测到的 PST 加速源于特征值谱坍缩为三个不同的特征值区块，其中包括 N/2 个零傅里叶模式流形。研究人员在离散变量和连续变量输入体制下均研究了 PST，使用了单光子态、薛定谔猫态以及双模压缩真空态。该研究成果适用于量子网络和光子晶格的设计，为集成量子电路中的受控路由应用铺平了道路。