研究前沿：南京大学，高维光子-光子量子门 | Nature Photonics

背景：高维量子系统通过拓展态空间和减少纠缠门需求，有望提升量子计算效率和抗噪能力，但光子间缺乏直接相互作用，阻碍了高维光子量子门的实现。研究目的：南京大学团队旨在开发一种适用于任意维度的光子量子比特受控相位翻转门方案，解决高维光学量子信息处理的核心挑战。结论：研究首次在四维轨道角动量编码的光子系统中实验实现了高维受控相位翻转门，采用新型主动锁相技术提升稳定性，过程保真度达0.71-0.85，该门可替代至少13个两比特纠缠门，标志着高维光学量子处理的重要突破，并具备向更广泛量子计算领域拓展的潜力。