基于可重构 128 模式 3D 集成光子电路的玻色抽样

集成量子光子学已成为量子信息处理的领先平台，提供紧凑、稳定且低损耗的硬件，实现精确的相位和模式控制。集成光子学架构和主动可编程性的进展，使得能够实现量子优势任务所必需的复杂、高维变换成为可能。我们引入一个集成的、可重构的 3D 光子装置，具备 128 个模式，用于单光子量子态的操控（Qolossus 3D）。该平台利用持续耦合架构和热光可编程性，实现了集成量子光学中规模化的可重构全息变换。我们利用来自量子点光源的不可区分单光子进行抽取，完成了在大规模芯片上的玻色抽样，并对输出分布进行分析（最多 4 个光子）。随后我们利用该装置演示了通过玻色抽样生成随机数。与理论预测的良好一致，既验证了装置的可重构运行，也证明了随机数的生成。我们的结果突显了集成光子学在量子信息处理中的可扩展性、稳定性和精确控制能力。