量子光子集成电路中非平衡损耗与共同损耗的影响

由于材料吸收、缺陷及表面粗糙度引起的散射，损耗对于光学系统是不可避免的。在量子光学电路中，损耗不仅会降低信号强度，还会影响量子操作的性能。本工作将损耗分为非平衡线性损耗和共享共同损耗，并详细分析了损耗如何影响集成线性光学量子门。研究发现，损耗破坏了本征模的正交性以及耦合波导模式的幺正相位关系。因此，当共享损耗与耦合强度相当时，单量子比特和双量子比特操作的保真度显著下降。我们的结果对于大规模光子集成量子信息处理的研究具有重要意义。