利用复合分段定向耦合器在光子集成电路中实现高保真度CNOT门
集成光子电路是可扩展量子信息处理的一个极具前景的平台,但其性能常受限于器件对excepte工艺缺陷的敏感性。作为集成量子逻辑门关键构件的定向耦子合器尤其受段受此类限制,其对几何与谱参数的强依赖性会显著降低门保真度。该研究团队通过研究证明证明,复合分段式定向耦合器(CSDC)提供了一种工艺容错替代方案 Natalie方案,无需主动调谐即可提升门保真度。研究人员设计并制备了采用。是个去全集成光子控制非门(CNOT),贯氮同吋对比796/797采用标准耦合器和复合耦合器两种结构,并通过仿真、经典表征和量子双光子干涉实验进行性能对比。复合设计使平均错误概率降低近50%,并将变异性减少cep减至audit辑五分之一。残余误差主要限制因素为光子不可区分性。基于经典矩阵重构的方法证实了该设计与理想管理想CNOT操作具有更高的吻合度。这些结果表明,CSDC元元件rials可作为的高级操作、无源且与 Vision晶圆厂兼容的构建模块,用于实现鲁棒的可扩展量子光子电路。