硅光子芯片上非阿贝尔 braiding 的adiabatic捷径
光学
2024-10-10 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
非阿贝尔 braiding 描述的是任意子 (anyons) 的交换行为，可用于对量子计算编码比特。最近，这一概念已在经典光子和声学系统中实现。然而，这些实现受制于adiabatic 条件，需长时间的操作距离，阻碍实际应用。本文构思并演示了在三维硅光子芯片上实现的adiabatic braiding (STA) 捷径。该设备由三层硅波导堆叠并嵌入 SU-8 聚合物，采用 STA 策略加速 braiding 操作，形成功能类似于光子量子 X、Y、Z 门的紧凑器件。我们进一步观察到基于该 STA-braiding 方案的非阿贝尔 braiding 行为。值得注意的是，这是目前报道的最小尺寸 braiding 装置，尺寸较以前工作缩小了近三个数量级。这一工作为加速adiabatic braiding 演化、 paving the way for紧凑、兼容 CMOS 的非阿贝尔光子器件提供了可行途径。
引用
@article{arxiv.2410.06461,
title = {Shortcuts to adiabatic non-Abelian braiding on silicon photonic chips},
author = {Wange Song and Xuanyu Liu and Jiacheng Sun and Oubo You and Shengjie Wu and Chen Chen and Shining Zhu and Tao Li and Shuang Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.06461},
year = {2024}
}