近日，南京大学固体微结构物理国家重点实验室的谢臻达教授、龚彦晓教授和祝世宁院士团队提出了一种大规模光子态制备的新方案，通过理论计算和模拟证明利用薄膜铌酸锂（LNOI）光子芯片有望实现多光子态的确定性产生。这是首个考虑现实光学材料参数，而非理想材料参数条件下实现确定性多光子态产生的理论方案，因而对于未来最终实现大规模光子态制备具有指导意义。相关成果以“Deterministic N-photon state generation using lithium niobate on insulator device”为题发表在Advanced Photonics Nexus第2卷第1期上。

图1（a）确定性多光子态产生方案。（b）（c）LNOI光子芯片上的Fock态产生设计

该研究提出了首个基于实际材料参数的多光子态确定性产生的理论方案，对未来大规模多光子态的制备的最终实现具有实际指导意义。同时，这种基于LNOI实现的确定性单光子相互作用不仅仅是突破多比特量子光源制备的关键技术，未来还可以用于实现确定性光子比特操纵，实现确定性光量子逻辑门、量子存储等，对于量子信息技术的实用化具有重大意义。

南京大学博士后刘华颖和博士生尚鸣昊为该成果的共同第一作者，谢臻达教授、龚彦晓教授和刘华颖博士后为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家创新人才博士后培养计划等项目的支持。

文章链接：https://doi.org/10.1117/1.APN.2.1.016003

来源于中国激光杂志社微信公众号。