面向未来可扩展囚禁离子量子设备的集成多波长光子架构

量子技术的最新进展依赖于对量子对象的精确控制与集成, 预计将推动其进一步规模化以实现实际应用。囚禁离子量子技术作为实现这一目标的有力载体, 其可扩展性取决于节点内部规模化、量子节点的可重复性以及节点之间的光子互连开发。将集成光子学替代自由空间光学是实现囚禁离子量子节点大规模生产的关键步骤, 同时也有助于为各种量子操作和光子探测提供激光。然而, 目前尚未探索面向囚禁离子量子设备的完整可扩展光子电路架构。本文讨论了用于囚禁离子量子设备的光子架构, 在其中将来自多个波长的激光输送至单个芯片内的多个捕获区域。我们分析了两种纳光子波导配置方法并进行损耗比较。本工作为量子及非量子应用开辟了新的光子架构景观, 包括但不限于囚禁离子设备, 也适用于经典光子学, 如光电子器件和生化传感等。