非线性波导阵列中光子对产生的拓扑保护

利用拓扑效应为保护量子光态免受缺陷影响提供了一条前景广阔的路径,这有望为量子信息处理构建更稳健的平台。该特性对于直接在芯片上生成量子光源的主动光子电路尤为重要。该研究团队通过理论和实验相结合的方式,探索了非线性波导阵列中基于自发参量下转换(SPDC)的光子对生成过程中的拓扑效应。通过对均匀阵列、平庸阵列及拓扑Su-Schrieffer-Heeger阵列的系统性比较发现,唯有拓扑构型能在隧道耦合无序情况下保持稳定的SPDC共振谱,其共振位置波动降低了一个数量级以上。解析模型通过将这种鲁棒性与相互作用模式的能带结构特性相关联,验证了实验观测结果。这些发现证实了二次非线性波导阵列作为探索量子光子电路中非线性、拓扑和无序相互作用机制的前沿平台潜力。
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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-10-27 19:27

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