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近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團隊在光量子芯片研究中取得重要進(jìn)展。

中國科大消息顯示，該團隊任希鋒研究組與中山大學(xué)董建文、浙江大學(xué)戴道鋅等研究組合作，基于光子能谷霍爾效應，在能谷相關(guān)拓撲絕緣體芯片結構中實(shí)現了量子干涉。

該成果為拓撲光子學(xué)特別是能谷光子拓撲絕緣體結構應用于更加深入的量子信息處理過(guò)程提供了一個(gè)新的思路。

具體來(lái)看，任希鋒研究組與中山大學(xué)董建文課題組合作在硅光子晶體體系中設計并制備出了“魚(yú)叉”形的拓撲分束器結構。研究人員發(fā)現六角晶格結構的光子晶體中的電場(chǎng)相位渦旋方向依賴(lài)于不同拓撲陳數的晶格結構以及其所處的能帶位置，可以構造出兩種不同結構的拓撲邊界。

據介紹，基于能谷相關(guān)方向性傳輸的機理，設計并加工了拐角可達到120度的“魚(yú)叉”形拓撲分束器，并在此結構上演示了高可見(jiàn)度的雙光子干涉過(guò)程，干涉可見(jiàn)度達到95.6%。進(jìn)一步通過(guò)級聯(lián)兩個(gè)拓撲分束器結構演示了片上路徑編碼量子糾纏態(tài)的產(chǎn)生。

值得一提的是，該工作得到了科技部、國家基金委、中國科學(xué)院、安徽省以及中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的資助。