集成光源和控制非门光量子计算芯片及采用其的教学系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种集成光源和控制非门的光量子计算芯片，所述芯片包括相干激发光源、单比特门、控制非门线路和探测模块；其中，所述相干激发光源发射两个光子，通过两个所述单比特门制备任意单比特态光子，输入到所述控制非门线路中，经过所述控制非门线路后由所述探测模块进行探测。本实用新型专利技术通过片上集成光源和控制非门可以避免进行复杂的四波混频频率简并，同时，片上集成的途径具有集成度高，工作条件稳定，低成本等优势。低成本等优势。低成本等优势。

【技术实现步骤摘要】
集成光源和控制非门光量子计算芯片及采用其的教学系统


[0001]本技术涉及量子计算与量子光学
，涉及多种光量子计算控制非门芯片设计，特别涉及一种集成光源和控制非门(CNOT)的光量子计算芯片及采用其的教学系统，适用于光量子计算、教学实验等应用领域。

技术介绍

[0002]光子具有操作速度快、单比特操纵简单精确、抗噪声能力强等优势，并可为远程的原子和固态量子系统之间提供量子接口。大型光量子计算和模拟的实现，将解决若干经典计算机无法胜任的计算问题，对人类社会产生深刻影响。近年来，许多大型高科技公司强势介入量子计算，对该领域的发展起到极大的促进作用。因此，对该方向的人才培养也需要在大学阶段尽早训练。但由于该方向融合了众多学科，研究设备昂贵，技术人员短缺等原因，目前各个高校对量子计算方面的实验缺少专业的设备。因此，设计若干量子计算教学系统是非常必要且急需研制的。
[0003]在实现本技术构思的过程中，专利技术人发现相关技术中至少存在如下问题：
[0004](1)光学量子逻辑门早已在多种方案下获得实现，如依靠全线性光学器件、单光子源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成光源和控制非门的光量子计算芯片，其特征在于，所述芯片包括相干激发光源、单比特门、控制非门线路和探测模块；其中，所述相干激发光源发射两个光子，通过两个所述单比特门制备任意单比特态光子，输入到所述控制非门线路中，经过所述控制非门线路后由所述探测模块进行探测。2.根据权利要求1所述的光量子计算芯片，其特征在于，所述芯片将相干激发光源、单比特门和控制非门线路部分进行集成，或将相干激发光源、单比特门、控制非门线路和探测模块全部集成在半导体芯片上。3.根据权利要求1所述的光量子计算芯片，其特征在于，所述相干激发光源采用硅波导结构、氮化硅微腔结构或周期性极化铌酸锂波导结构。4.根据权利要求3所述的光量子计算芯片，其特征在于，周期性极化铌酸锂材料吸收两个频率为ω0的光子，发射频率分别为ω1和ω2的信号光和闲频光；采用两个光源进而产生2对光子，每对光子中的一个光子会直接送入探测模块，作为预报单光子；而频率相同的两个光子会被送入线路实现控...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆朝阳，王辉，王云飞，何玉明，潘建伟，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：新型
国别省市：