華中科大陳學(xué)文教授團隊在單光子源研究中取得系列進展

基于單光子相互作用的量子邏輯門是組成光量子計算機的基本單元，邏輯門規(guī)模的可擴展性(scalability)是實現(xiàn)光量子計算機的關(guān)鍵�！翱蓴U展性”這一要求，對單光子的利用效率設(shè)置了極高的閾值：根據(jù)量子計算機架構(gòu)的不同，閾值效率（扣除系統(tǒng)所有損耗，包括探測損耗）為50%或66%。這要求單光子輻射必須要以近乎完美地耦合到單一光場模式中，例如高斯基模，以獲得高效使用。針對這一難題，華中科大物理學(xué)院陳學(xué)文教授與德國馬普光學(xué)研究所S. Götzinger教授合作提出一種光學(xué)天線結(jié)構(gòu)，用于將固態(tài)單量子系統(tǒng)的單光子輻射導(dǎo)引到高斯基模中，效率可望達(dá)到95%，為滿足“可擴展性”的要求提供了一種可行的途徑。相關(guān)研究成果近日以《Truncated Metallo-Dielectric Omnidirectional Reflector: Collecting Single Photons in the Fundamental Gaussian Mode with 95% Efficiency》為題發(fā)表于國際納米光子學(xué)著名期刊ACS Photonics上。 70l"