元素百科为您介绍中科院西安光机所高维纠缠量子集成芯片研究获突破。光量子集成芯片能够实现片上复杂量子态产生、传输和控制，具备小尺寸、低功耗、低成本和高可靠性的独特优势，成为光量子信息技术领域中的研究焦点，在未来信息社会中将发挥不可替代的作用。目前芯片级光量子纠缠源仅能构建二维量子态系统，为进一步提高信息处理速率，除增加纠缠光子数外，提升量子态维数是另一重要途径。

近期，在中国科学院战略性先导科技B专项“大规模光子集成芯片”支持下，中科院西安光学精密机械研究所与国外多家科研机构合作，在高维纠缠量子集成芯片研究方面取得重大突破。基于微谐振腔中多个高纯度频率模式相干叠加的独特方案，解决了片上高维纠缠双光子态制备与控制的国际难题，证实了利用10级纠缠双光子态实现超100维的片上量子系统，为目前芯片上国际最高水平。并通过频率操控实现了对量子态的灵活控制。与传统二维量子系统相比，高维量子纠缠芯片能够完成更高性能的量子通信与计算等任务，极大提升量子通信协议鲁棒性和速率，并有望将未来高维量子计算系统的复杂程度降低到可接受范围。相关成果于6月发表在《自然》（Nature）上。