最小等離激元體系量子器件研制成功

　　近日，南京大學固體微結構物理國家重點實驗室李濤教授、祝世寧院士研究組報告研制出迄今為止尺寸最小（14×14μm2）的光量子控制—非門，該成果近期發表在《自然—通訊》。

　　據悉，該量子邏輯門也是國際上首個基于等離激元體系的具有光量子信息處理功能的量子器件，能進行二比特量子操作，可作為光量子集成芯片上的基本運算單元。

　　光量子通訊、光量子測量和光量子計算等技術的發展都需要集成光量子芯片。為了應對大規模信息處理和計算的要求，芯片尺寸一直是研究人員關注的重點。在此之前，有一些基于路徑編碼的光量子邏輯門已經研制成功，但路徑編碼方式體積較大，集成度不高。而另一種編碼方式——偏振編碼，從原理上可以將光路簡化，集成度高，但其本身研制難度較大，一直沒能實現。

　　這次研制成功的二比特控制—非門和單比特的哈達瑪門是通用量子計算芯片的兩種基本邏輯單元。據介紹，這種基于表面等離激元構建的光量子邏輯門體積小，邏輯功能真值表顯示，該邏輯門具有高糾纏保真度。這一研究進展是向著實現光量子信息處理和量子計算芯片目標前進的一項重要突破，具有重要意義。