量子科技中心_量科网

量子技术已成为量子信息与量子模拟的强大范式，而量子混沌在理解复杂量子动力学中扮演关键角色。集成光子学为量子应用提供了独特优势，包括高速运行、可扩展性以及可编程幺正变换。然而，在集成光子平台上探测量子混沌仍是一个未被充分探索的领域，原因在于可编程光子动力学与现有混沌诊断方法之间尚缺乏明确联系。该工作利用多光子干涉对底层单粒子幺正动力学随机矩阵性质的敏感性，将Fock态玻色子采样确立为量子混沌的实用探针。更重要的是，该团队设计并制造了一款可编程硅基量子光子芯片，用于实验实现这一框架，首次在集成光子平台上展示了基于玻色子采样的量子混沌探针。实验结果表明，该工作提出的三种互补探针——即与Porter-Thomas统计的距离、香农熵以及时间有序关联子等效可观测量——与理论预测高度吻合，并能一致地区分混沌动力学与可积动力学。该工作为在可编程光子平台上研究复杂量子动力学提供了一条可扩展的路径，同时通过多光子干涉和复杂输出统计，充分利用了玻色子采样的内在优势。