中國科技大學郭光燦院士領(lǐng)導的中科院量子信息重點實驗室任希鋒研究組與浙江大學戴道鋅教授合作，首次研制成功硅基導膜量子集成芯片，他們在硅光子集成芯片上利用硅納米光波導中不同的能量傳輸模式，作為量子信息編碼的新維度，實現(xiàn)了單光子態(tài)和量子糾纏態(tài)在偏振、路徑、波導模式等不同自由度之間的相干轉(zhuǎn)換，其干涉可見度均超過90％，為集成量子光學芯片上光子多個自由度的操縱和轉(zhuǎn)換提供了重要實驗依據(jù)。該成果近日發(fā)表在英國《自然·通訊》雜志上。 ;:&|DN3;  
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與自由空間光學、光纖光學相比，集成光學的器件及系統(tǒng)具有尺寸小、可擴展、功耗低、穩(wěn)定性高等諸多優(yōu)點。在以往集成量子光學芯片研究中，通常采用偏振自由度或路徑自由度，即利用不同偏振或不同路徑來實現(xiàn)量子信息編碼。其中，偏振編碼僅能實現(xiàn)二維量子信息過程，無法實現(xiàn)高維編碼，因而在信息容量和安全性方面存在明顯不足；路徑編碼雖然可實現(xiàn)高維量子信息過程，但為了防止不同路徑信息之間的串擾，其路徑間距通常較大，極大地制約了量子光學芯片集成度的提升和功能擴展。