拓扑不同模式中双光子纠缠的自诱导操控

双光子态在量子信息处理中展现出了广阔的应用前景，包括量子通信、量子计量学和量子成像。在拓扑不同的模式中生成和操控双光子纠缠为这一方向铺平了道路。在此，我们提出了一种通过结合波导中的非线性（即波导耦合材料中的非线性）与波导晶格结构来调节系统拓扑性质的综合方法。我们的方法能够在拓扑平庸模式上通过注入的泵浦激活生成拓扑双光子态。这是通过对缺陷上依赖于泵浦的非线性耦合进行自诱导操控来实现的，而在没有这种非线性耦合时是无法实现的。具体而言，通过在最近邻波导之间的耦合中引入非线性增益/损耗机制，以及沿波导的三阶Kerr非线性效应，注入的泵浦功率将成为操控缺陷态拓扑和生成双光子纠缠态的可控参数。我们还提出了一个实验方案以实现我们的构想，并将其推广到当代的“主动”拓扑光子学时间箱平台中。我们的方法可以应用于具有各种缺陷构型的其他Su-Schrieffer-Heeger（SSH）模型中。我们的方法实现了SSH晶格芯片的可重用性和多功能性及其在容错量子信息处理中的应用，推动了量子技术的产业化进程。