基于扭曲波导的片上偏振编码单量子比特门

集成光子学是可扩展经典与量子光信息处理的一个卓越平台。然而，尽管偏振操控在信息处理中具有基础重要性，其在芯片上的实现仍难以捉摸。近期已在飞秒激光写入的扭曲波导中展示了偏振操控能力，但针对该架构的偏振操控系统性理论描述尚未建立。本工作中，我们发展了扭曲波导的严格理论，以封闭形式揭示了其特征模式与传输矩阵。利用所发展的理论，我们证明扭曲波导在满足合理设计约束下可实现几乎任意的偏振变换。这一事实结合激光写入光子集成电路的低成本与易原型化，使我们提议将扭曲波导作为片上偏振编码信息处理的稳健基本构件。