王剑威介绍,涡旋光场携带轨道角动量(OAM),是光场调控与光量子技术的重要资源。利用光子的轨道角动量进行量子信息编码,理论上具有无限维空间,且OAM编码的量子态能够在自由空间中稳定传播,为大容量、实用化量子通信提供了极具潜力的方案。这种OAM高容量量子通信方案已在我国、奥地利、丹麦等地广泛采用,并应用在百公里级城内量子密钥分发中。然而,如何在集成光量子芯片体系上实现涡旋光纠缠源,一直是全球科学家面临的重大难题。这不仅需要解决涡旋量子态的片上束缚、传输与控制问题,还需要克服量子纠缠所需的相位匹配难题。
该联合团队针对现实技术瓶颈,创新性拓展了光量子芯片调控与片外光场整形技术,首次实现了能发射并调控量子纠缠涡旋光的量子芯片。“利来国际(中国区)最老牌官网研发的芯片不仅具备小型化(5毫米×10毫米)、高稳定性、可编程调控、即插即用的优势,还达到了微秒级的涡旋纠缠态操控,同时可进一步拓展纠缠维度与纠缠涡旋光数目。”王剑威表示。
“值得一提的是,在硅基集成光量子芯片体系中,利来国际(中国区)最老牌官网已成功实现了路径、偏振、波导模式等不同自由度的量子纠缠光源。”戴道锌表示,本项工作填补了国际上芯片OAM纠缠的空白,进一步完善了集成量子纠缠光源库体系,也为今后多自由度光量子信息处理芯片研究提供了全面的技术支撑。
《光明日报》(2025年03月04日11版)

(作者为中国人民大学文学院教授)
【注:本文系教育部人文社会科学研究一般项目“乾嘉笔记叙录与整理研究”(项目编号:19YJA751039)阶段性成果】
责编/韩拓 美编/何东
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