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量子频率转换芯片成功实现多通道的差频转换实验

中科信息创新网 2020-09-16 08:54:20

  近日,济南量子技术研究所与中国科学技术大学合作,成功研发出世界首个集成多通道量子变频芯片。该芯片基于反质子交换周期极化铌酸锂波导(PPLN),实现多通道光子非线性频率转换,并在频率转换过程中保持光子的量子特性不变。该成果由张强教授、谢高级工程师、郑副研究员等完成。这篇论文发表在国际著名的学术期刊《物理评论应用》上。

  近年来,在量子信息技术领域,特别是单光子成像和长距离量子存储器领域,迫切需要一种多通道量子变频芯片,为了满足研究和应用的需要,济南量子技术研究所开发了一种先进的多通道量子变频芯片,该芯片由34通道波导和34通道光纤阵列组成,具有双端耦合特性,为1550nm单光子信号和1950nm泵浦光的非线性和频率设计,实验结果表明,1550nm信号的平均转换效率为60%,与商用单通道pln波导芯片相当。。该阵列式探测器在高速量子密钥分发、深空激光通信、单光子成像及激光雷达等领域具有广泛的应用前景。

  另外,研究者还用这种量子频率转换芯片成功地进行了多通道差频转换实验,实验表明,这种集成芯片在远距离多模量子存储技术中具有良好的应用前景。

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