产生宽带正交压缩态的纳米光子源

压缩光是方差低于散粒噪声水平的光束。它们是光子基量子技术的关键资源，可用于实现更高精度的测量、提升量子密钥分发信道的安全性，并作为量子计算的基础资源。迄今为止，大多数基于压缩光的实验都依赖于非线性晶体和分立光学元件，因为将光的正交压缩态集成到适合纳米加工的材料中是一项具有挑战性的技术任务。在此，我们测量到由集成在氮化硅光子芯片上的环形谐振腔产生的 0.45 dB 的 GHz 带宽正交压缩，该芯片采用 CMOS 兼容工艺制备。扣除片外损耗后，结果估计低于散粒噪声水平 1 dB。我们确认并验证当前结果受限于芯片内产生的过量噪声，并提出了降低该噪声的方法。计算表明，利用现有技术改善芯片的光学特性，可发展基于光的可扩展量子技术。