OnePerc: A Randomness-aware Compiler for Photonic Quantum Computing
针对光量子计算中融合操作概率特性导致的随机性挑战，提出一种结合离线与在线优化pass及中间表示的随机性感知编译框架，显著提升了程序执行的可扩展性与效率。
2025-04-25 quant-ph
Comparison of schemes for highly loss tolerant photonic fusion based quantum computing
该研究针对光子实现场景，对比总结了近期提出的高量子比特损失容错融合基量子计算方案的性能。
2025-06-13 quant-ph
Integrated photonic qubit quantum computing on a superconducting chip
我们研究了一个利用超导芯片上传输线谐振器中的微波光子作为量子比特的量子计算系统。我们表明，量子计算所需的所有控制都可以通过耦合到同一芯片上的约瑟夫森器件来实现，并利用它们固有的强非线性来实现量子比特相互作用。我们分析了门错误率，以证明我们的计划是现实的，即使是有限的退相干时间的约瑟夫森器件。基于现有技术的概念创新解决方案，我们的方案提供了一个集成和可扩展的方法，光子量子位量子计算的下一个关键里程碑。
2009-09-30 quant-ph
Supervised Learning by Chiral-Network-Based Photonic Quantum Computing
受益于发射体-光子-手征耦合实现的对单光子的良好控制，我们提出了一种新的潜在的光子-量子计算方案来执行监督学习任务。光子量子计算的门是通过适当设计的原子-光子-手征耦合来实现的。监督学习的量子算法是通过集成已实现的门来实现的，通过可调的门参数来实现。通过数值模拟回归和分类任务的性能证明了学习能力。
2022-03-31 quant-ph
Simple realization of a hybrid controlled-controlled-Z gate with photonic control qubits encoded via eigenstates of the photon-number parity operator
提出利用两个微波腔耦合超导四能级系统，仅需基本操作即可实现光子量子比特控制超导目标比特的高保真混合CCZ门，并可生成多种混合GHZ态。
2023-06-04 quant-ph
A hybrid waveguide scheme for silicon-based quantum photonic circuits with quantum light sources
提出了一种混合硅波导方案，以避免在量子光源的量子光子电路应用场景中泵浦光引起的噪声光子的影响。该方案由条形波导和浅脊波导结构组成。它利用了这两种波导中自发四波混频（SFWM）产生的双光子谱的差异。通过适当的泵浦设置和信号/空闲波长选择，所需光子对的产生被限制在条形波导中。这样可以避免在浅脊波导中SFWM产生的噪声光子的影响。因此，利用浅脊波导可以实现各种泵浦光和量子态操纵的线性操作器件。理论分析和初步实验验证了该方案的可行性。提出并分析了两种应用，展示了其在硅基量子光子电路中的巨大潜力。
2019-11-27 quant-ph
Generating redundantly encoded resource states for photonic quantum computing
Aegiq Ltd.（Aegiq有限公司）；University of Sheffield（谢菲尔德大学）
本文提出利用单个量子发射器确定性生成冗余编码的光子资源态，以提高光子融合的成功率，为光子量子计算和量子中继提供新方法。
2025-12-02 quant-ph
Hybrid spin-superconducting quantum circuit mediated by deterministically prepared entangled photonic states
在混合量子系统中，可以通过调节与动态引入的光子的相互作用来获得可控耦合。我们提出了一种混合量子体系结构，由两个氮空位中心合奏耦合到一个可调通量量子比特，包含在传输线上的多模非线性超导共面波导谐振器附加约瑟夫森混合设备。我们讨论了利用纠缠的微波传播光子，通过我们的非线性波混合过程，使之成为宏观上不同的量子态。我们使用这些状态来引导系统，并表明通过进一步放大，我们可以创建一个类似的光子态，它具有更明显的减少其不确定性。此外，我们表明，所有这些导致了一个延长的相干时间，一个合理的保真度衰减到0.94，然后向上增加，稳定在0.6以及加强纠缠。
2019-11-03 quant-ph
Loss-resilient photonic entanglement swapping using optical hybrid states
我们提出了一个通过非理想光信道在两个远距离方之间进行损失恢复纠缠交换的方案。在该方案中，制备了两个混合纠缠态副本，连续变量部分通过有耗介质传输。为了实现成功的纠缠交换，我们考虑了几种不同的测量方案，如理想情况下的单光子探测和实际情况下的零差探测。我们发现，在大损耗的情况下，使用小振幅的混合态的纠缠交换比离散变量的纠缠交换提供了更大的纠缠。值得注意的是，这种混合方案仍然提供了良好的鲁棒性纠缠的检测效率低下。因此，该方案可用于光子损失下混合光态的量子密钥分发。
2016-08-17 quant-ph
Nonlinear photonic architecture for fault-tolerant quantum computing
ORCA Computing
该研究提出用于容错量子计算的新型非线性光子架构，将强单光子非线性纳入基于光子GHZ测量的架构，相比传统线性光学架构减少资源开销，还能容忍更高光学损耗，为改进容错量子计算实际实现提供途径。
2026-07-23 quant-ph
Near-deterministic hybrid generation of arbitrary photonic graph states using a single quantum emitter and linear optics
针对光子图态制备难题，提出将基于量子发射器的图态生成与全光子融合门结合的近确定性方案，可制备复杂拓扑图态，推动资源高效量子信息处理的实际落地。
2023-04-26 quant-ph
Photonic Hybrid State Entanglement Swapping using Cat State Superpositions
我们提出了使用混合纠缠的纠缠交换协议，作为手段，分发一个贝尔状态与高保真度的两方，爱丽丝和鲍勃。本文采用的混合纠缠被描述为一个离散变量（Fock态）和一个连续变量（猫态叠加）纠缠态。我们模型的两个传播的连续可变模式之间的光子损耗的平等和不平等的水平，通过投影真空单光子测量，通过平衡零差检测和其他模式检测这些状态之前。我们调查零差测量的缺陷，并在此协议中选择的测量方案的相关成功概率。我们表明，我们的纠缠交换方案是弹性的低水平的光子损失，以及低水平的平均不平等的损失之间的两个传播模式，并显示在这种损失弹性的改善比其他混合纠缠方案使用相干态叠加的传播模式。最后，我们得出结论，我们的协议是适合于潜在的量子网络应用，需要两个节点共享纠缠分离的距离为5-10公里时，使用一个合适的纠缠纯化方案。
2020-04-06 quant-ph
Hybrid Quantum Nanophotonics: Interfacing Color Center in Nanodiamonds with Si3N4-Photonics
本章涵盖了基于纳米金刚石色心和Si3N4光子学的混合量子光子学领域的最新发展，该技术平台应用于量子信息处理和量子信息分布。方法论可分为三个主要任务。第一，氮化硅光子器件的制备和优化。第二，纳米金刚石中色心的产生、表征和控制。第三，通过将纳米金刚石集成到光子结构中来组装混合量子光子学。一个焦点将是通过优化光学耦合来完成色心的有效接口。本章介绍了这三个步骤的最新进展，并总结了已建立的混合平台。我们相信，这种混合方法为在不久的将来实现量子光子应用（如量子网络或量子中继器）提供了一条有前途的道路。
2022-07-26 physics.optics quant-ph
Time-bin entanglement at telecom wavelengths from a hybrid photonic integrated circuit
本研究提出一种混合光子集成电路，实现电信波长时间仓纠缠，达到高并发度和保真度，适用于低色散光纤网络中的贝尔对分发。
2023-09-02 quant-ph
Scalable photonic quantum computing assisted by quantum-dot spin in double-sided optical microcavity
研究了利用腔量子电动力学的结果，在双面光学微腔中由量子点自旋引起的巨光学圆双折射实现可扩展光子量子计算的可能性.通过两个单光子输入-输出过程，在两个光子量子比特上构造了一个确定性的受控非门，并在光学谐振微腔中的电子介质自旋上读出。这一思想可以应用于光子量子比特上的多量子比特门，并给出了三光子Toffoli门的量子线路。当侧漏对腔体的损失率较低时，可以实现高的结晶度和高的效率。值得指出的是，我们的设备工作在强和弱耦合制度。
2013-07-18 quant-ph
DeepQuantum: A PyTorch-based Software Platform for Quantum Machine Learning and Photonic Quantum Computing
TuringQ Co., Ltd.（图灵量子有限公司）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
DeepQuantum是一个基于PyTorch的开源平台，支持混合量子经典模型和变分量子算法的高效设计与执行，实现了量子电路、光子量子电路和测量量子计算的闭环集成，提供大规模张量网络模拟和分布式并行计算能力。
2026-05-14 quant-ph
Hybrid Photonic Quantum Reservoir Computing for High-Dimensional Financial Surface Prediction
QuanTech；New Uzbekistan University（新乌兹别克斯坦大学）
本文提出了一种混合光子量子共振计算框架，通过稀疏去噪自动编码器和固定光子共振体提取特征，结合岭回归实现高维金融面预测，取得低RMSE和亚毫秒推理的优异性能。
2026-03-11 quant-ph
Graph State Generation Based on Quantum Photonic Devices, Enabling Measurement-Based Quantum Computing
研究基于量子光子器件的图态生成助力基于测量的量子计算，回顾相关概念后，探讨光子簇态资源确定性生成，强调逆设计技术对生成高质量、可扩展的光子簇态以实现量子计算的重要性。
2026-07-21 quant-ph
Photonic quantum computing with probabilistic single photon sources but without coherent switches
我们提出了光子量子计算架构，可以处理概率（预示）产生的单光子和概率门，而不使用相干开关。唯一需要的动力学元素是在给定模式下所有光子的可控吸收。虽然理论上的架构在通用量子计算所需的资源中以多项式方式扩展，但如所呈现的，它们的开销很大，并且它们是光子方法的配置空间中的说明性极端点，而不是任何人都应该认真追求的配方。然而，他们确实证明了光子量子计算所必需的许多东西实际上并不是。潜在的独立利益可能是，该架构利用具有对应于单个有效量子位状态的许多可能的微状态的量子位，并且用于处理概率操作的技术是，在必要时，仅仅扩大这样的微状态的集合以包含所有可能性，同时大量利用随后的能力来“相干地擦除”给定量子位所处的特定微状态。
2023-03-06 quant-ph
Hybrid and scalable photonic circuit cavity quantum electrodynamics
提出一种集成半导体量子点与薄膜铌酸锂微环谐振腔的混合固态cQED平台，通过电光特性实现QDs与腔模式同步光谱调谐，实现确定性片上单光子发射并维持稳定Purcell因子，推进大规模芯片量子网络应用。
2025-04-07 quant-ph
Experimental observation of impossible-to-beat quantum advantage on a hybrid photonic system
量子资源在某些通信和计算任务上优于经典资源。值得注意的是，在某些情况下，量子优势无法使用假设的后量子资源来改善。具有此属性的一类任务可以使用图论来挑选。在这里，我们报告的实验观察到的不可能拍量子优势的四维量子系统定义的偏振和轨道角动量的单光子。结果显示了量子优势的原始证据，并与使用后量子资源所允许的最大优势相兼容。
2012-03-05 quant-ph
Hybrid Path-Transverse Electric Mode Qudit Encoding on an Integrated Photonic Chip
本研究在集成光子芯片上利用路径和横电模自由度实现混合编码，生成并验证了高保真度的超纠缠态和GHZ4态，并通过单副本纠缠蒸馏将贝尔态保真度平均提升9.1%，展示了横电模在减小集成量子光子实验规模方面的潜力。
2025-10-17 quant-ph
Hybrid Quantum-Classical Photonic Neural Networks
针对集成光子硬件尺寸限制网络算力的问题，提出结合经典网络层与可训练连续变量量子电路的混合光子神经网络，在分类任务中以更小规模达到同等性能，且抗噪性更优，为提升光子神经网络算力提供新路径。
2024-07-14 physics.optics quant-ph
Compact quantum random number generator based on a laser diode and silicon photonics integrated hybrid chip
本文设计并实验验证了一种激光二极管与硅光子混合集成的紧凑型低功耗QRNG，通过优化多模干涉仪和噪声比实现中等MHz速率应用。
2024-01-20 quant-ph
Quantum violation of local causality in urban network with hybrid photonic technologies
Sapienza Università di Roma（罗马大学）；Johannes Kepler University（约翰内斯·开普勒大学）
本研究利用混合光子技术，在城市网络中实现双局部性场景，通过违反非线性贝尔不等式，展示量子纠缠的非局域性。
2021-09-14 quant-ph
Hybrid integration of solid-state quantum emitters on a silicon photonic chip
可扩展的量子光子系统需要耦合到集成光子器件的有效单光子源。固态量子发射器可以高效率地产生单光子，而硅光子电路可以在集成器件结构中操纵它们。因此，结合这两种材料平台可以显着增加集成量子光子器件的复杂性。在这里，我们展示了固态量子发射器到硅光子器件的混合集成。我们开发了一种拾放技术，可以定位外延生长的InAs/InP量子点发射在电信波长的硅光子芯片上确定性与纳米级精度。我们采用绝热锥形的方法将量子点的辐射高效率地传输到波导中。我们还采用了一个芯片上的硅光子分束器进行Hanbury-Brown和Twiss测量。我们的方法可以将预先表征的III-V量子光子器件集成到大规模光子结构中，以实现由许多发射器和光子组成的复杂器件。
2017-08-12 physics.app-ph quant-ph
Nonlinear optics of photonic hyper-crystals: optical limiting and hyper-computing
光子超晶体结合了双曲型超材料和光子晶体最有趣的特性。由于双曲型超材料中非寻常光子的色散规律不具有通常的衍射极限，光子超晶体在深亚波长尺度上表现出光局域化，导致非线性光子-光子相互作用的显著增强。因此，与传统的光子晶体类似，非线性光子超晶体在光限幅和光计算等方面具有广阔的应用前景。光子超晶体的非线性光学可以用这样的方式来表示，即空间坐标之一将在描述光在超晶体中传播的2+1维光学时空中扮演有效时间的角色。将传统的光学计算映射到光子超晶体的非线性光学上，形成超计算方案，可以大大加快计算时间。
2019-05-24 physics.optics quant-ph
Atomic Entanglement vs Photonic Visibility for Quantum Criticality of Hybrid System
为了表征由耦合腔阵列和掺杂在每个腔中的二能级原子组成的混合系统的新的量子相变，我们研究了原子纠缠和光子可见性，并与总激发的量子涨落进行了比较.分析和数值模拟结果表明，在超流态下发生了类似于莫特绝缘体到超流态的量子临界现象。在此，相图中分别代表原子纠缠度、光子可见度和激发方差的等值线在原子共点的非解析轨迹附近是一致的。
2007-02-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hybrid integration of deterministic quantum dots-based single-photon sources with CMOS-compatible silicon carbide photonics
薄膜4 H-SiC（4 H-SiC）由于其高的CMOS工艺兼容性和大的光学非线性而成为实现大规模光学量子线路的竞争者。然而，在生产用于光子电路的密集集成的绝缘体上的晶片级4 H-SiC薄膜（4 H-SiCOI）以及对于可扩展量子光子学至关重要的确定性量子发射器的有效耦合方面仍然存在挑战。在这里，我们展示了混合集成的自组装InGaAs量子点（QD）为基础的单光子源（SPS）与晶圆级的4 H-SiC光子芯片制备的离子切片技术。通过设计双层垂直耦合器，实现了混合量子光子芯片中单光子辐射的产生和高效路由。此外，我们通过制作一个1 × 2的多模干涉仪（MMI），实现了一个芯片集成的分束器操作的触发单光子的对称功率分配比为50：50。在离子切片技术制备的4 H-SiC光子芯片上成功集成基于量子点的SPS，是实现CMOS兼容、快速可重构量子光子电路和确定性SPS的重要一步。
2022-03-23 physics.optics quant-ph
Hybrid integration methods for on-chip quantum photonics
集成量子光子学的目标是将用于产生、操纵和检测非经典光的组件组合在一个相位稳定且高效的平台中。固态量子发射器最近已经达到作为单光子源的杰出性能。与此同时，光子集成电路已经发展到可以在芯片上控制数千个元件，并且具有高效率和相稳定性。因此，研究人员现在开始将这些领先的量子发射器和光子集成电路平台结合起来，以实现每种技术的最佳性能。在这篇文章中，我们回顾了基于这种混合系统的集成量子光子学的最新进展。虽然混合集成解决了单个平台的许多局限性，但它也带来了因连接不同材料而产生的新挑战。我们回顾了固态量子发射器和光子集成电路中的各种问题，桥接这两个系统的混合集成技术，以及基于芯片的光子和发射器操纵方法。最后，我们讨论了集成量子发射器的片上量子光子学的剩余挑战和未来前景。
2019-11-28 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Q-PhotoNAS: Hybrid Quantum Neural Architecture Search Framework on Photonic Devices
Quandela Ascella photonic QPU（Quandela Ascella 光子量子处理器）
本文提出了一种结合遗传算法和可学习量子相位编码的混合光子量子-经典模型神经架构搜索框架，通过系统探索经典和量子组件的联合设计空间，提高了图像分类任务的准确率和硬件兼容性。
2026-07-23 cs.LG quant-ph
Hybrid quantum photonics based on artificial atoms placed inside one hole of a photonic crystal cavity
基于自旋的量子光子学有望实现分布式量子计算和量子网络。其性能取决于有效的纠缠分配，而效率可以通过腔量子电动力学来提高。核心挑战是开发具有大自旋光子耦合率和高工作带宽的紧凑型器件。光子晶体腔包括强场限制，但是对原子系统在模场最大值中的精确定位提出了高要求。金刚石色心，特别是带负电荷的硅空位色心，是一种很有前途的类原子体系。大的光谱稳定性和对长寿命核自旋存储器的访问使量子网络节点的基本演示成为可能，包括存储增强的量子通信。在混合方法中，我们确定性地将含SiV $^-$的纳米金刚石放置在一维、独立的、基于$_3$ N $_4$的光子晶体腔的一个孔内，并将各个光学跃迁相干地耦合到腔模式。我们利用双模复合、波导、Purcell增强和腔共振调谐来优化光-物质耦合。与自由空间相比，所得到的光子通量增加了14倍以上。相应的寿命缩短到460 ps以下，使潜在的工作带宽超过GHz速率。我们的研究结果标志着在纳米金刚石中实现基于SiV $^-$中心的混合量子光子学的量子网络节点迈出了重要的一步。
2021-02-01 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Design and Fabrication of Robust Hybrid Photonic Crystal Cavities
针对金刚石色心混合光子晶体腔因衬底折射率对比度降低导致损耗增加的问题，提出将制备误差敏感性纳入设计的鲁棒方法，并在955nm波长下实验实现了Q接近30,000的GaAs-on-diamond光子晶体腔。
2024-09-25 physics.app-ph physics.optics quant-ph
OneAdapt: Adaptive Compilation for Resource-Constrained Photonic One-Way Quantum Computing
针对光子单向量子计算中资源受限问题，提出新型中间表示及优化遍，实现自适应编译器，最小化硬件规模与执行时间，并可与量子纠错集成提升容错效率。
2025-04-23 cs.AR quant-ph
A hybrid quantum photonic interface for $^{171}$Yb solid-state qubits
YVO $_4$中的$^{171}$ Yb $^{3+}$具有良好的光寻址能力、优异的自旋特性和二次核自旋量子寄存器，是构建量子网络的一个有希望的候选者。然而，相关联的长光学寿命需要耦合到光学谐振器，以更快地发射单光子并便于控制单$^{171}$ Yb离子。以前，单个$^{171}$ Yb离子通过将它们耦合到经由长聚焦离子束铣削制造的单片光子晶体腔来寻址。在这里，我们设计并制作了一个基于离子耦合到GaAs光子晶体腔的渐逝场的混合平台。我们在实验上检测和演示了单个$^{171}$ Yb离子的相干光控制。对于最强耦合的离子，我们发现寿命减少了64倍。结果表明，一个有前途的路线走向量子网络与$^{171}$ Yb：YVO $_4$使用高度可扩展的平台。
2022-12-05 physics.atom-ph quant-ph
Strongly enhanced light-matter interaction in a hybrid photonic-plasmonic resonator
提出了一种由金属纳米粒子（MNP）和回音壁模式（WGM）微腔组成的光子-等离子体激元混合共振结构。结果表明，混合模式使光与物质之间产生了强相互作用，单原子的协同效应比裸WGM微腔中的协同效应提高了两个数量级以上.这种显著的改进源于两个方面：（1）MNP在发射极附近提供了高度增强的局部场，以及（2）令人惊讶的是，WGM的高- \textit{Q}性质可以在MNP的存在下保持。因此，本系统具有比单个微腔或单个MNP更大的优势，在量子光学、非线性光学和高灵敏度生物传感方面具有巨大的潜力。
2012-06-12 physics.optics quant-ph
Single-photon generation at room temperature using molecular optomechanics in a hybrid photonic-plasmonic cavity
提出混合光子-等离子体腔中的单分子光力学结构，通过 g^2(0) 计算和量子路径干涉分析，证明弱耦合下可实现室温单光子发射。
2023-12-18 physics.optics quant-ph
Quantum photonics hybrid integration platform
集成光子量子计算的基础是用于路由和调制量子光发射的片上方法。我们展示了一个混合集成平台，由任意设计的波导电路和单光子源。将嵌入GaAs中的InAs量子点（QD）键合到SiON波导芯片，使得QD发射耦合到波导模式。波导是嵌入在SiO2包层中的SiON芯。一个可调谐的马赫曾德尔调制两个输出端口之间的发射，可以作为一个路径编码的量子位准备设备。通过片上Hanbury Brown和Twiss测量验证了发射的单光子性质。
2015-07-31 physics.optics quant-ph
Q-PhotoMarket: A Design Space Exploration Framework for Photonic Hybrid Quantum Neural Networks in Financial Market Prediction
New York University Abu Dhabi（纽约大学阿布扎比分校）；University of Southern Denmark（南丹麦大学）
Q-PhotoMarket提出光子混合量子神经网络设计空间探索框架，探索超5000种配置，结合贝叶斯优化与阈值校准，在多个金融市场中识别稳健高性能架构，性能媲美经典基线。
2026-10-08 cs.LG quant-ph
Analog Photonics Computing for Information Processing, Inference and Optimisation
本文综述模拟光子计算的发展、平台架构、优化器与神经网络实现，并梳理其跨领域应用、挑战、效率及光量子计算前景。
2023-06-05 cs.ET physics.optics quant-ph
A hybrid single quantum dot coupled cavity on a CMOS-compatible SiC photonic chip for Purcell-enhanced deterministic single-photon emission
本研究在CMOS兼容SiC光子芯片上实现混合微环谐振器与量子点耦合，通过微加热器调谐实现Purcell增强的确定性单光子发射，品质因数达7800，Purcell因子约4.9，为可扩展光子量子应用提供新途径。
2024-11-11 physics.optics quant-ph
Perceval: A Software Platform for Discrete Variable Photonic Quantum Computing
我们介绍Perceval，一个用于模拟和与离散变量光子量子计算机接口的开源软件平台，并描述其主要功能和组件。它的Python前端允许光子电路由基本的光子构建模块组成，如光子源，分束器，移相器和探测器。各种计算后端可用，并针对不同的用例进行了优化。这些使用最先进的模拟技术，涵盖弱模拟或采样和强模拟。我们通过再现各种光子实验和模拟一系列量子算法的光子实现，从Grover和Shor的量子机器学习的例子，给出了Perceval在行动中的例子。Perceval旨在成为一个有用的工具包，实验者希望轻松地建模，设计，模拟，或优化离散变量光子实验，理论家希望设计算法和应用程序的离散变量光子量子计算平台，并为应用程序设计师希望评估现有的国家的最先进的光子量子计算机的算法。
2023-02-20 physics.comp-ph quant-ph
Large-scale quantum-dot-lithium-niobate hybrid integrated photonic circuits enabling on-chip quantum networking
提出一种将量子点单光子源与低损耗铌酸锂电路大规模集成的混合光子架构，利用薄膜铌酸锂压电特性实现片上光谱调谐，成功演示了空间分离单光子源间的量子干涉，为可扩展片上量子网络奠定基础。
2025-03-31 physics.optics quant-ph
Room-temperature photonic quantum computing in integrated silicon photonics with germanium-silicon single-photon avalanche diodes
针对光子量子计算依赖低温超导探测器的问题，提出室温波导集成GeSi SPAD及空间复用型PNRAD，结合片上量子光源与可编程干涉回路，有望实现室温高性能光子量子计算。
2024-08-26 physics.ins-det quant-ph
Hybrid photonic circuit for multiplexed heralded single photons
量子光学实验的一个关键资源是电信波长的单光子和多光子状态的按需源。这封信提出了一个预示单光子源的基础上的混合技术的方法，结合高效率的周期性极化的锂硼酸盐波导，低损耗的激光刻写电路，和快速（>1 MHz）的光纤耦合电光开关。混合接口不同的平台是一个很有前途的路线，利用现有技术的优势，并允许演示的四个相同的单光子源的多路复用到一个输出。由于这是一项集成技术，它提供了可扩展性，并可以立即利用传输，检测和光子产生效率的任何改进。
2014-02-28 physics.optics quant-ph
Photonic Quantum Computers
Faculty of Science, Ain Shams University（艾因夏姆斯大学理学院）；Zewail City of Science, Technology and Innovation（扎维尔科技城）
本文综述了行业头部机构在光子量子计算领域的进展，涵盖性能、架构与容错研发策略，介绍相关突破性实验，梳理了NISQ时代光子量子计算的发展节点与未来潜力。
2024-09-12 cs.AI cs.AR quant-ph
Transmission of Photonic Quantum Polarization Entanglement in a Nanoscale Hybrid Plasmonic Waveguide
光子量子技术由于其高速传输和优异的低噪声特性，在量子信息科学中得到了广泛的研究。然而，由于衍射极限的限制，基于光子纠缠的应用受到限制。在这项工作中，我们首次证明了在由光纤锥和银纳米线组成的纳米级混合等离子体波导中量子偏振纠缠的保持。整个波导中的传输态与最大偏振纠缠态Φ+的保真度为0.932。此外，进行Clauser、Horne、Shimony和Holt（CHSH）不等式检验，结果为2.495+/-0.147 > 2，表明违反了隐藏变量模型。由于等离子体波导将有效模面积限制在亚波长范围内，它可以作为纳米光子学和量子光学的桥梁，可以作为近场量子探针应用于量子近场微纳显微镜中，实现高空间分辨率、超灵敏、光纤集成和等离子体增强探测。
2015-04-09 physics.optics quant-ph
H1 photonic crystal cavitites for hybrid quantum information protocols
混合量子信息协议基于耦合到光子的局部量子比特，诸如被捕获的原子、NV中心和量子点。耦合是通过光腔实现的。在这里，我们展示了远场优化的H1光子晶体膜腔与膜下的附加背反射镜相结合，满足实现混合量子信息协议的光学要求。利用数值优化，我们发现，80%的光可以在0.8的物镜数值孔径内辐射，并且到单模光纤的耦合可以高达92%。我们实验证明了独特的外模匹配特性的谐振反射光谱与腔模的可见度超过50%。
2012-10-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Minimizing Photonic Cluster State Depth in Measurement-Based Quantum Computing
针对基于MBQC的光子量子计算中簇态深度影响执行时间与误差的问题，本文提出基于动态规划的编译框架FMCC，可高效最小化簇态深度，并在五种算法上显著优于现有框架。
2023-12-18 cs.AR quant-ph
FeynmanPAQS: A Graphical Interface Program for Photonic Analog Quantum Computing
我们提出了一个用户友好的光子模拟量子计算的软件与可安装的MATLAB软件包和图形用户界面（GUI），允许方便的操作，而不需要编程技能。可以通过导入波导位置文件或在GUI的交互板上手动绘制配置来设置任意哈密顿量。该软件为二维量子行走、量子随机行走、多粒子量子行走和玻色子采样等理论研究提供了有力的手段，这些理论研究都可以在光子芯片上的物理实验系统中实现，并将为光子量子计算和量子模拟提供丰富的应用。我们还改进了算法，以保证软件的计算效率，并提供了各种面板和导出格式，以方便用户全面分析其研究问题，并提供丰富的理论结果。
2018-10-04 physics.comp-ph physics.optics quant-ph
Hybrid photonic crystal cavity and waveguide for coupling to diamond NV-centers
提出了一种超高Q值光子晶体纳米腔的设计，该腔可与单晶金刚石样品表面附近的氮空位（NV）中心相互作用。该结构基于纳米线光子晶体几何形状，并且由图案化的高折射率膜（诸如由金刚石衬底支撑的磷化镓（GaP））组成。该纳米腔支持品质因数Q > 150万且模体积V < 0.52（λ/n_ \text{GaP}）^[3]的模，并有望使珀塞尔增强对位于金刚石表面以下50 nm以上的NV的自发发射的收集。纳米线光子晶体波导可用于有效地将光耦合进腔和耦合出腔，或者作为NV声子边带发射的有效宽带收集器。所提出的结构可以使用现有的材料和加工技术制造。
2009-05-22 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Timing constraints due to real-time graph traversal algorithms on incomplete cluster states in photonic measurement-based quantum computing
本文研究了光子测量基量子计算中，用于在不完整簇态上寻找单量子比特门计算路径的实时图遍历算法所引发的经典控制开销，通过对比全局广度优先搜索与增量遍历算法，分析了路径准确性与执行速度间的权衡及其对光子时钟周期的约束。
2022-08-31 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Hybrid III-V diamond photonic platform for quantum nodes based on neutral silicon vacancy centers in diamond
将基于钻石色心的原子量子存储器与片上光子器件集成，将使长距离纠缠分布成为可能。然而，由于色心对其环境高度敏感，并且它们的性质在纳米制造结构中退化，因此集成的努力一直具有挑战性。在这里，我们描述了一种异质集成的片上III-V金刚石平台，该平台设计用于金刚石中的中性硅空位（SiV 0）中心，从而避免了蚀刻金刚石衬底的需要。通过与金刚石表面附近的SiV 0中心的倏逝波耦合，该平台将使Purcell增强SiV 0发射和有效的频率转换到电信C波段。所提出的结构可以用容易获得的制造技术来实现。
2020-12-30 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Hybrid III-V/Silicon Quantum Photonic Device Generating Broadband Entangled Photon Pairs
Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques, Université Paris Cité（量子物质与现象实验室，巴黎西岱大学）；Centre de Nanosciences et Nanotechnologies, Université Paris-Saclay（纳米科学与纳米技术研究中心，巴黎萨克雷大学）；STMicroelectronics（意法半导体）
该研究提出一种混合III-V/硅量子光子器件，利用两种材料优势生成宽带纠缠光子对，实现高效量子信息应用。
2026-01-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
