中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所尤立星與李浩團(tuán)隊(duì)在面向多光子空間符合探測方面取得進(jìn)展。1月30日，相關(guān)研究成果以《具有組合時(shí)間邏輯和幅度復(fù)用的超導(dǎo)納米線雙光子空間符合計(jì)數(shù)器》（A superconducting nanowire two-photon coincidence counter with combinatorial time logic and amplitude multiplexing）為題，發(fā)表在《自然-光子學(xué)》（Nature Photonics）上。

光量子計(jì)算需要調(diào)控多個(gè)光子，具有多種輸出模式，因此需要在末端集成大規(guī)模的多光子探測器陣列；為提高計(jì)算復(fù)雜度，光子糾纏維度越來越高，需要可以分辨更多空間態(tài)的符合探測單元，這在當(dāng)前的獨(dú)立探測器框架下面臨較大挑戰(zhàn)。

該研究提出了新型超導(dǎo)納米線組合延時(shí)邏輯方法，突破了延遲線上單光子和多光子事件的信號(hào)混疊限制，實(shí)現(xiàn)了16通道結(jié)構(gòu)中所有152中單光子和雙光子事件的完備解析。這一計(jì)數(shù)器可擴(kuò)展性強(qiáng)，降低了超導(dǎo)低溫環(huán)境的熱負(fù)載限制；具有多光子自符合特性，無需復(fù)雜的符合處理電路。

16單元器件的結(jié)構(gòu)示意圖和電子顯微圖

上述成果有望為光量子計(jì)算的多空間態(tài)符合探測提供支撐。

研究工作得到科技創(chuàng)新-2030重大項(xiàng)目和國家自然科學(xué)基金等的支持。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41566-024-01613-w