11月18日青年教师徐平老师午餐报告：铌酸锂光子芯片的功能设计和应用举例

时间：11月18日中午12：15

地点：唐楼 B501

题目：铌酸锂光子芯片的功能设计和应用举例

报告人：徐平

报告摘要：

量子信息技术是21世纪最具魅力的领域之一，它利用量子世界的叠加原理和纠缠特性使得信息处理在容量、速度和精度等方面展现出极大优势，将成为后摩尔时代的支撑技术。而这一技术的实用化还存在很大挑战，其中如何将量子器件芯片化，即在降低成本的同时提升芯片性能成为该领域的关键课题，也是最近几年量子技术领域的一个热门课题。基于光子这一信息载体的量子芯片在近年来已经取得了诸多进展，诸如量子逻辑门、Shor算法、随机行走等的实现。但是当前报道的多数量子光学芯片都是无源器件，即芯片内部不含有量子光源，需要从外部体块光路接入，这势必限制了芯片的集成度、稳定性和功能的可扩展性，所以如何在量子芯片上集成量子光源成为当前亟待解决的一个问题。本研究组提出和设计了基于铌酸锂波导的光子芯片，该芯片可以实现光子产生和调控的一体化设计。芯片上包含两个独立纠缠源、Hong-Ou-Mandel干涉、滤波器以及电光调制器，通过电光效应实现光子聚束和分离态的快速切换。该铌酸锂光子芯片可在室温稳定工作，工作电压仅为0-3.55V，调控速率可达40GHz，入射功率<1mW，光学超晶格区光子对产率为1.1×107Hz/(nm.mW)，是一个明亮的、可调控的量子光源芯片，其基本指标与硅基光子芯片相比具有明显优势。该芯片输入输出与光纤头直接连接并固化，芯片尺寸5cm*5mm，稳定性高, 便于携带, 接近实用化。这一工作是铌酸锂量子芯片的开端性工作，揭示了铌酸锂光子芯片在新型芯片化纠缠光源制备、量子计算、量子模拟等方面的研究价值和应用前景。

学术报告

• 9月24日江苏省青年物理学家论坛西湖大学林效博士学术报告：Superconducting diode effect and interference patterns in kagome CsV3Sb5

• 9月7日北京大学物理学院胡小永教授学术报告：硅基光子晶体芯片

• 6月25日江苏省青年物理学家论坛 Boston College Assistant Professor Xiao Chen 学术报告：Measurement induced-entanglement phase transition

• 6月18日江苏省青年物理学家论坛南京大学现代工程与应用科学学院张秀娟副教授学术报告：经典波系统中的拓扑物理研究

• 6月13日物理学院学术报告会（第29期）中国科学院物理研究所李永庆研究员学术报告：拓扑绝缘体表面态的电子输运性质研究

• 6月12日中国科学院物理研究所金奎娟院士学术报告：光与低维氧化物相互作用研究

• 6月6日物理学院学术报告会（第28期）北京大学王健教授学术报告：超越二电子库珀对凝聚的多电子超导态的发现

• 6月4日江苏省青年物理学家论坛南京大学物理学院盛冲副教授学术报告：光波导阵列中演生引力场和规范场的研究

• 5月30日物理学院学术报告会（第27期）上海交通大学郑浩教授学术报告：发现超导体“分段费米面”

• 5月16日物理学院学术报告会（第25期）香港大学姚望教授学术报告：Quantum geometric properties and anomalous Hall effects in twisted bilayers

• 5月14日江苏省青年物理学家论坛南洋理工大学Yang Bo 博士学术报告：Quantum Geometry in Topological Bands：Chern Insulators from Landau Level Description and Beyond