面向单光子与纠缠光子的最低损耗极化保持路由器
量子物理
2025-10-01 v2 应用物理
摘要
光子极化是量子信息和测量应用中的关键量子信息载体。对任意偏振的单光子和偏振纠缠光子的路由是量子信息规模化技术的关键。本文演示了一种低损耗、无噪声的、在电信L波段实现任意偏振单光子和关键多光子纠缠态的极化保持路由。我们的干涉仪式路由器由具有低入射角的光学器件和交叉对准的电光晶体构成，通过最小数量的光学组件实现极化保持操作。我们演示了对任意偏振的heralded单光子路由，损耗为0.057 dB（1.3%），开关消除比大于22 dB，极化过程保真度大于99%。此外，高质量的路由器实现了对两光子N00N型纠缠态的路由，干涉可见度保持在约97%。所示演示的路由器方案保留多光子极化态，为极化编码的光子量子网络以及通过时域和空间复用技术实现多光子纠缠合成铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2502.12554,
title = {Low-loss polarization-maintaining router for single and entangled photons at a telecom wavelength},
author = {Pengfei Wang and Soyoung Baek and Masahiro Yabuno and Shigehito Miki and Hirotaka Terai and Fumihiro Kaneda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.12554},
year = {2025}
}