拓扑保护的谷依赖量子光子电路
量子物理
2021-06-16 v1 光学
摘要
拓扑光子学已被引入作为集成光学的有力平台,因其可处理鲁棒光传输,并可进一步扩展到量子世界。引人注目的是,拓扑光子结构中的谷对比物理有助于谷相关边缘态、其单向耦合乃至拓扑结中的谷依赖波分束。在此,我们基于度弯曲界面设计并制备了纳米光子拓扑鱼叉形分束器(HSBS),并展示了首个片上谷依赖量子信息处理。利用由两个拓扑不同畴壁构成的50/50 HSBS,实现了双光子量子干涉,即可见度为的Hong-Ou-Mandel(HOM)干涉。将此类HSBS级联,我们还展示了简单的量子光子电路及路径纠缠态的产生。我们的工作表明光子谷态可用于量子信息处理,且利用谷依赖光子拓扑绝缘体实现更复杂的量子电路是可能的,这为片上量子信息处理提供了新方法。
引用
@article{arxiv.2103.06686,
title = {Topologically protected valley-dependent quantum photonic circuits},
author = {Yang Chen and Xin-Tao He and Yu-Jie Cheng and Hao-Yang Qiu and Lan-Tian Feng and Ming Zhang and Dao-Xin Dai and Guang-Can Guo and Jian-Wen Dong and Xi-Feng Ren},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.06686},
year = {2021}
}
备注
6 pages, 4 figures