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光子量子计算是实现容错量子计算的有力竞争者。近期利用频率模式编码量子比特的方案，因其能大幅缩减硬件体积而备受关注。在这种编码方式中，线性光学元件（如分束器和移相器）必然无法保持能量守恒，且实现成本高昂。该研究团队提出了一种基于耦合谐振器调制阵列的频率模式分束器设计方案，并开发了基于量子输入-输出网络SLH形式体系的有效传递矩阵构建方法。该方法具有高度灵活性和可组合性，既能基于任意连接方式的N个谐振器阵列原生构建N模分束器，也能通过互联的l模分束器（l<N）网络实现。研究人员运用该方法分析了两谐振器器件、频域移相器及由此构成的马赫-曾德尔干涉仪、四谐振器器件，并严格证明了利用N个谐振器阵列原生生成特定N模频域分束器的不可行性定理。