近日，光電學(xué)院戴道鋅教授課題組與合作者們成功研制出全新的硅基多模量子集成光學(xué)芯片，相關(guān)成果發(fā)表于6月20日的Nature Communications上。
    
    研究者們利用硅納米光波導(dǎo)本征模式作為量子信息編碼的新維度，實現(xiàn)了單光子態(tài)和量子糾纏態(tài)在偏振、路徑、波導(dǎo)模式等三種不同自由度之間的相干轉(zhuǎn)換，其干涉可見度均超過90%，為集成芯片上的量子多自由度操縱和轉(zhuǎn)換提供了重要實驗依據(jù)。
    
    據(jù)悉，這是研究者們首次提出采用多模波導(dǎo)本征模式作為量子信息編碼的新自由度，利用本征模式正交性克服信息串?dāng)_問題。僅需一條多模波導(dǎo)，利用多個正交模式即可實現(xiàn)量子信息高維編碼，且與偏振、路徑編碼完全兼容，因而可以在量子信息過程中同時使用多個自由度，從而進一步顯著提升信息容量。
    
    該項合作研究得到了國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金項目及面上項目、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費校長專項和浙江大學(xué)現(xiàn)代光學(xué)儀器國家重點實驗室的資助。