波导模式|波导模式编码成功“插手”量子计算多自由度光量子芯片呼之欲出( 二 )

这些器件都是以前没有的。我们和戴道锌教授团队合作，率先提出并成功研制了这两款新颖的光子器件。任希锋说，他们自主设计和研制的波导模式耦合器(TMDDC)、模式衰减器(MMA)两种新型多模光子器件可以作为基本器件，应用在其它多模光信息处理中。我们展示的波导模式编码量子受控非门，再加上单比特旋转，级联后就可以实现各类量子操作，可为相应研究领域提供最基本的工具。
波导模式作为可以实现高维的信息编码技术，其高维信息过程可以带来更大的信道容量、更高保真度的量子操作以及更鲁棒的量子信息传输，因此越来越受到关注。我们已经在芯片上完成了波导模式编码量子比特的单比特旋转和两比特量子受控非门操作，也就是说，实现了进行普适量子计算所需的所有基本操作。理论上，通过这两类基本操作的大规模级联，我们就能实现波导模式编码的量子计算。任希锋也坦言，这当中还有很长的路要走。
【波导模式|波导模式编码成功“插手”量子计算多自由度光量子芯片呼之欲出】另外，我们也证明这种编码方式和原有的路径编码、偏振编码是不冲突的，可以任意相干转换，所以也为多自由度光量子芯片的实现奠定了基础。任希锋表示。

波导模式|波导模式编码成功“插手”量子计算 多自由度光量子芯片呼之欲出( 二 )

波导模式|波导模式编码成功“插手”量子计算多自由度光量子芯片呼之欲出( 二 )