通过相位相干四波混频实现通用量子互连

量子转导技术能够实现不同物理平台间量子信息的相干转换,是构建可扩展、互操作量子网络的基石。在各种方法中,基于参量频率混合过程的四波混频(FWM)为实现高效低噪声转导提供了可行路径。该工作通过间接验证输入场与输出场波函数相位映射的高保真度(>99%),证实了相干量子态传输的可行性。研究人员采用充气空心毛细管光纤,系统研究了从红外(IR)到紫外(UV)的宽谱段相位演化,包括通信波段(1550纳米)至可见光(516纳米)及深紫外(308纳米)的波长转换。结果表明,这些多样化的转换过程均可保持强相位相干性。由于量子相干性和纠缠等特性本质编码于光子波函数的振幅与相位中,保持光谱相位对实现保真量子信息传输至关重要。该研究进一步证明,通过调节系统参数可实现高效保相转导,为非线性耦合动力学研究提供了新见解。这些发现为推进基于FWM的量子转导方案奠定了重要基础,并为未来量子通信网络中跨宽光谱异质量子系统集成开辟了新途径。

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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-12-03 23:02

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