通过相干控制具有可调态熵的高维双光子量子频率梳实现量子行走的操控

量子行走对于量子搜索、量子信息处理和纠缠传输等广泛应用至关重要。获得对量子行走（QWs）持续时间和方向的调控对于实现专用处理十分关键。然而，在现有系统中，以可扩展形式实现这一点十分繁琐。在片上器件中编码于光子频率自由度的高维量子态，是可扩展生成和可靠操控大规模复杂量子系统的绝佳资源。这些态，即量子频率梳（QFCs），在单一空间模式中承载巨大信息，本质具有噪声容忍性，并适合通过光纤传输，因此有希望革新量子技术。现有文献旨在从连续波激光器激发最大纠缠的QFCs，其来源为非线性微腔或借助滤波阵列的波导。具有灵活深度/持续时间的QWs近来已由此类QFCs演示。在此，我们不同于最大纠缠QFCs，而是利用一种新颖的脉冲激发与滤波方案，从周期性极化铌酸锂波导生成具有可调熵的高维量子光子态。我们通过高保真量子层析确认生成了归一化熵从$\sim 0.35$到$1$的QFCs。这些态可作为非理想场景下若干量子计算与通信协议的优秀试验台，并使人工神经网络能够对未知量子态进行分类。进一步，我们实验演示了由此类可调熵QFCs发起的QWs方向性的操控与相干控制。我们的发现为QWs提供了新的控制机制，也为联合概率分布提供了新的修正手段。