成果丨单片集成光量子芯片实现连续变量簇态制备、操控与测量一体化

背景：大规模量子计算机的构建需要兼具高可扩展性与高可控性的物理平台，光量子芯片因其相干时间长、操控方式多样、可室温工作以及与半导体工艺兼容等特点，被认为是重要路径之一。其中，连续变量光量子芯片将信息编码在光场正交分量上，具有确定性制备大规模纠缠簇态的潜力。研究目的：本研究旨在解决如何将连续变量纠缠簇态的制备、操控及测量完整地集成到单一芯片上的关键问题，以充分发挥连续变量光量子芯片的可扩展性与可控性。结论：研究团队在国际上首次实现了在单一氮化硅光量子芯片上对连续变量纠缠簇态进行制备、操控和测量功能的单片集成。芯片集成了高压缩度量子光源、高保真度量子门以及平衡零差干涉仪等核心模块，成功确定性制备了四模盒状簇态，并验证了其纠缠特性与相位鲁棒性。该成果为大规模光量子计算和量子网络的实用化发展奠定了关键的硬件基础。