1 月 17 日消息，據科技日報報道，中國科學技術大學郭光燦院士團隊任希鋒研究組與國外同行合作，基于光量子集成芯片，在國際上首次展示了四光子非線性產生過程的干涉。相關(guan)成果于 1 月 13 日(ri)發表在(zai)光(guang)學權威學術期刊(kan)《光(guang)學（Optica）》上。
▲ 用于實現(xian)四光(guang)子(zi)非線性量子(zi)干涉(she)的集成光(guang)量子(zi)芯片 | 圖源：中國科學技術大學網站
中(zhong)國科學(xue)技(ji)術大(da)學(xue)表示(shi)，量子(zi)干涉(she)是眾多(duo)量子(zi)應用(yong)的(de)(de)(de)基礎，特(te)別是近年來(lai)基于路徑(jing)不可(ke)區分性(xing)(xing)產生(sheng)的(de)(de)(de)非(fei)線性(xing)(xing)干涉(she)過(guo)程越來(lai)越引起人們(men)的(de)(de)(de)關注。盡管(guan)雙光(guang)子(zi)非(fei)線性(xing)(xing)干涉(she)過(guo)程已(yi)經實(shi)現(xian)了(le)二(er)十多(duo)年，并且在(zai)許(xu)多(duo)新(xin)(xin)興(xing)量子(zi)技(ji)術中(zhong)得到了(le)應用(yong)，直(zhi)到 2017 年人們(men)才(cai)在(zai)理(li)論上(shang)將該現(xian)象擴展(zhan)到多(duo)光(guang)子(zi)過(guo)程，但(dan)實(shi)驗(yan)上(shang)由于需要極高(gao)的(de)(de)(de)相位穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)和路徑(jing)重(zhong)合(he)性(xing)(xing)需求，一直(zhi)未(wei)獲得新(xin)(xin)的(de)(de)(de)進展(zhan)。光(guang)量子(zi)集成芯片，以其極高(gao)的(de)(de)(de)相位穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)和可(ke)重(zhong)構性(xing)(xing)逐(zhu)漸發(fa)(fa)展(zhan)成為展(zhan)示(shi)新(xin)(xin)型量子(zi)應用(yong)、開發(fa)(fa)新(xin)(xin)型量子(zi)器件的(de)(de)(de)理(li)想平臺，也為多(duo)光(guang)子(zi)非(fei)線性(xing)(xing)干涉(she)研究提供了(le)實(shi)現(xian)的(de)(de)(de)可(ke)能性(xing)(xing)。
任希鋒研究組長期致力于硅基光量子集成芯片開發及相關應用研究并取得系列重要進展，在前期工作基礎上，研究組同德國馬克斯普朗克光科學研究所 MarioKrenn 教授合作，通過進一步將多光子量子光源模塊、濾波模塊和延時模塊等結構進一步片上級聯，在國際上首次展示了四光子非線性產生過程的相干相長、相消過程。而雙光子符合并未觀測到隨相位的明顯變化，這同理論預期一致。整個實驗在一個尺寸僅為 3.8×0.8mm2 的硅基集成光子芯片上完成。
據了解，該成果成功地將兩光子非線性干涉過程擴展到多光子過程，為新型(xing)量子(zi)態制備、遠程量子(zi)計量以及(ji)新的非局域多光子(zi)干(gan)涉效應觀測等(deng)眾多新應用奠定(ding)了基(ji)礎。
