国外研究人员开发了一种微型光学频率梳(微梳)，它利用双模挤压在连续光场间产生无条件纠缠。这种基于微型芯片的设备为大规模生产可用于量子计算、量子计量和量子传感的量子频率梳奠定了基础。来自美国弗吉尼亚大学的Zijiao Yang将于下月初在光学与激光科学前沿会议(FiO LS)上介绍这项研究。

新的微梳专为基于连续可变纠缠态的量子信息协议而设计，该协议为整个光场(而不是单个光子)产生纠缠态或量子模式。该协议引起了人们极大的兴趣，因为与基于量子比特的方法不同，它不需要单光子或经过特殊调制的光。

Yang说：“与量子比特方法不同，连续变量法可以通过频率、时间或空间多路复用来扩大量子态中纠缠量子模式的数量，这不需要量子存储器或重复直到成功的策略。我们的新微梳可以为连续可变量子计算提供一个可扩展的物理平台。”

这种新的量子微梳是在直径为3毫米的硅楔形微谐振器中生成的，硅芯片上的自由光谱范围为22GHz，单模锥形光纤用作耦合波导。它利用双模挤压在连续光场之间产生无条件纠缠。

为了测试新设备，研究人员测量了由新微梳创建的20个量子模式对。他们发现量子模式表现出1.6dB的最大原始压缩和6.5dB的最大反压缩。原始压缩主要受到83%的腔逃逸效率、1.7dB的光损耗和大约89%的光电二极管量子效率的限制。

研究人员报告说，锥形光纤后的总效率为60%。挤压测量为量子模式间的量子相关性提供了令人信服的证据，但需要进一步提高量子信息处理应用的挤压水平。研究人员表示，可以通过减少系统损耗、提高光电二极管量子效率和实现更高的谐振器-波导逃逸效率来改善原始压缩。（编译:Qtech）