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研究前沿:中国科学技术大学 单光子源-光量子计算 | Nature Photonics

今日新材料  · 公众号  ·  · 2025-03-01 00:07

正文

光子损耗是可扩展光子量子信息处理的最大问题。这个问题可以通过量子纠错来解决,前提是总的光子损失低于三分之一的阈值。然而,所有报道按需和不可区分的单光子源,仍然达不到这个阈值。

今日,中国科学技术大学Xing Ding, Yong-Peng Guo, Mo-Chi Xu, Run-Ze Liu.,霍永恒Yong-Heng Huo, 陆朝阳Chao-Yang Lu & 潘建伟Jian-Wei Pan等,在Nature Photonics上发文,在确定性耦合到可调谐开放微腔的高量子效率单量子点上,利用定制形状的激光脉冲激发,同时演示了具有g(2)(0) = 0.0205(6)低多光子误差、 0.9856(13)光子不可分辨性和0.712(18)总系统效率的高性能光源。
这种光源,首次达到了可扩展光子量子计算的效率阈值。利用这个源,还进一步演示了1.89(14)dB强度压缩,以及计数率为1.67MHz连续40光子事件。

High-efficiency single-photon source above the loss-tolerant threshold for efficient linear optical quantum computing.

用于高效线性光量子计算,高于损耗容限的高效单光子源。


图1:完全可调谐开腔装置中的量子点设计。


图2:形状优化脉冲激发时,高效单光子源。


图3:单光子源的系统效率特性。


图4:脉冲共振荧光单光子的表征。

文献链接
Ding, X., Guo, YP., Xu, M






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