光量子芯片领域新突破！中科大郭光灿团队成功在能谷相关拓扑绝缘体芯片结构中实现了量子干涉

谷相关光子电路的投射光谱

由于可以处理强大的光传输，拓扑光子学已经成为了集成光学的强大平台，并被进一步扩展到量子世界，在光子芯片研究方向有着相当实用的应用前景。令人震惊的是，拓扑光子结构中的谷底对比物理学有助于与谷底有关的边缘态、单向耦合，甚至是拓扑结中谷底依赖的波分。

日前，中国科技大学郭光灿院士团队的任希锋研究组与中山大学董建文、浙江大学戴道锌等研究组合作，基于光子能谷霍尔效应，在能谷相关拓扑绝缘体芯片结构中实现了量子干涉，相关成果以“编辑推荐文章( Editors' Suggestion)”的形式6月11日发表在国际知名学术期刊《物理评论快报》上。

研究团队设计和制造了基于120度弯曲接口的纳米光子拓扑鱼叉形分光器（HSBSs），并展示了第一个片上谷底依赖的量子信息过程。通过由两个拓扑学上不同的域壁联起来构成的50/50 HSBS，研究团队实现了0.956±0.006高可见度的双光子量子干涉（即Hong-Ou-Mandel干涉）。

研究团队还展示了一个简单的量子光子电路和路径纠缠态的产生。该研究表明，光子谷态可以用于量子信息处理，而且有可能用谷态依赖的光子拓扑绝缘体实现更复杂的量子电路，这为片上量子信息处理提供了一种新的方法。

前瞻经济学人APP资讯组

参考资料：

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.230503

立足学术前沿，远瞻产业发展。更多数据请参考前瞻产业研究院《2021-2026年中国量子计算行业市场前瞻与投资策略分析报告》，同时前瞻产业研究院提供产业大数据、产业规划、产业申报、产业园区规划、产业招商引资、IPO募投可研、招股说明书撰写等解决方案。