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频率箱编码在量子光子信息处理领域展现出巨大潜力，单个波导能以天然相位稳定的方式支持数百条光路。但这种稳定性需要代价：虽然级联电光相位调制器和脉冲整形器可实现任意酉操作，但其设计需要复杂的数值优化，且目前仅限于离散的桌面级器件。该研究团队在本文中提出、形式化并通过计算验证了一种基于不同横模间声光散射过程的通用频率箱量子信息处理新范式。研究表明，横模间可控相位匹配技术可实现2×2频率分束器和横模依赖型移相器，二者构成可级联的频率-横模操作单元（FRODO），能通过解析分解程序合成任意酉矩阵。通过对随机量子门和离散傅里叶变换的性能建模，该工作证实了现有集成光子技术实现高保真量子操作的可行性，其并行化操作有望实现100%带宽利用率。该方法可采用CMOS工艺实现，为可扩展的片上频域量子信息处理开辟了新路径。