面向电信带宽时基量子比特的薄膜锂硼存储
量子物理
2026-05-14 v1 光学
摘要
集成光子学已成为量子通信和量子计算的有前景平台。薄膜锂硼（TFLN）因其卓越的光学特性而受到广泛关注，使其能够实现众多集成光子器件。然而，作为量子互联网通用构建模块的量子存储器，TFLN 迄今尚未实现。本研究实现了首个基于掺杂氦离子的 TFLN 上芯片量子存储器。开发的量子存储器实现了 400 纳秒的存储时间，效率达 1.95%，显著优于传统波导延迟线。通过成功存储四个时间模式，演示了其多模能力。此外，对单光子水平的相干脉冲编码为时基量子比特并实现了 96.8% 的保真度，超越了测量-准备策略可实现的经典上限。我们的结果展示了 TFLN 中首个面向电信带宽时基量子比特的上芯片量子存储器，为实现可扩展的量子信息处理中的集成量子寄存器和中继器提供了关键构件。
引用
@article{arxiv.2605.13545,
title = {Storage of telecom-band time-bin qubits in thin-film lithium niobate},
author = {Xiao-Jie Wang and Yong-Teng Wang and Zi-Wei Zhao and Yong-Min Li and Tian-Shu Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.13545},
year = {2026}
}
备注
6 pages, 4 figures