基于薄膜铌酸锂光子芯片的片上时间-路径量子比特编码转换器
量子互联网的发展需要片上量子处理器节点及节点间互联。路径编码的光量子比特适用于片上量子信息处理,而时间-bin编码则擅长长距离通信。为满足量子互联网需求,必须开发两种编码间的片上转换器。该工作提出了一种量子光子电路,通过铌酸锂薄膜高速光开关与低损耗匹配光学延迟线,实现时间-bin编码光量子比特向路径编码的转换。在制备的样片上进行时间-bin至路径编码转换实验,验证了转换器性能——转换后的路径量子比特平均保真度超过97%。通过纠缠分发与量子密钥分配实验,证明了该编码转换器在量子网络中的应用潜力。结果表明,这种片上编码转换器能作为未来量子互联网的基础组件,弥合基于光子的量子信息传输与片上处理之间的鸿沟。



