近日，上海交通大學金賢敏團隊在實驗上實現了單片集成128個全同量子光源的陣列芯片，這是目前有報導技術中能實現的最大規模的全同可擴充量子光源陣列，研究成果以"128 on a Chip"為題，發表在英國物理學權威應用刊物 上，并被選聘為"編輯推薦"（'）。
高性能的集成量子光源是量子信息科學與技術中的關鍵模塊。近年來，已有諸多國內外研究團隊基于不同平臺工藝致力于提高單個量子源的各項性能指標。然而，從宏觀的角度克服不同量子源之間的性能浮動卻鮮有研究。事實上，光源之間性能的差別妨礙了建立更大規模的希爾伯特空間，從而未能解決更復雜高維的估算任務。因此，解決量子光源制備過程中的不均勻性是一個重大挑戰。
金賢敏院士團隊多年來致力于光子集成領域的研究，通過主動控制光與物質的相互作用過程，掌握了靈敏且穩定的雙折射調控能力，在無需額外輔助工藝的情況下可以將數百個光源的雙折射飄揚控制在5%以下量子通訊陣列，所發射的波譜飄揚高于1nm。
研究團隊分別對全部128個量子源間的訊號光和閑頻光的波譜性能進行了特征化，各進行了16384次檢測剖析。其中訊號光子的波譜重疊值最小為0.943±0.007量子通訊陣列，閑頻光子的波譜重疊值最小為0.963±0.004，相比于之前的紀錄保持團隊動輒6nm的波譜飄揚，雙折射調控精度明顯提高。
研究團隊通過一系列量子源間的Hong-Ou-干涉驗證了片上集成源之間的不可區分性，測得的所有實驗值都在90%以上，證明了穩定持續的量子源加工能力。該光源的色溫很容易達到兆赫茲量級，此外還可以通過切換不同的泵浦方案實現離散變量或連續變量編碼。
上述研究成果實現了全同量子源陣列的可擴充生成，結合片上量子器件和邏輯門，將使大規模全片上量子處理器的實際應用成為可能。
研究團隊謝謝上海市科委重大項目、國家自然科學基金重點項、國家重點研制計劃、上海市教委、以及「圖靈量子」的大力支持。上海交通大學集成量子信息技術研究中心博士任若靜為論文第一作者，金賢敏院長為論文通信作者。
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