近日，南京大学固体微结构物理国家重点实验室李涛教授、祝世宁院士研究组报告研制出迄今为止尺寸最小（14×14μm2）的光量子控制—非门，该成果近期发表在《自然—通讯》。

据悉，该量子逻辑门也是国际上首个基于等离激元体系的具有光量子信息处理功能的量子器件，能进行二比特量子操作，可作为光量子集成芯片上的基本运算单元。

光量子通讯、光量子测量和光量子计算等技术的发展都需要集成光量子芯片。为了应对大规模信息处理和计算的要求，芯片尺寸一直是研究人员关注的重点。在此之前，有一些基于路径编码的光量子逻辑门已经研制成功，但路径编码方式体积较大，集成度不高。而另一种编码方式——偏振编码，从原理上可以将光路简化，集成度高，但其本身研制难度较大，一直没能实现。

这次研制成功的二比特控制—非门和单比特的哈达玛门是通用量子计算芯片的两种基本逻辑单元。据介绍，这种基于表面等离激元构建的光量子逻辑门体积小，逻辑功能真值表显示，该逻辑门具有高纠缠保真度。这一研究进展是向着实现光量子信息处理和量子计算芯片目标前进的一项重要突破，具有重要意义。（来源：中国科学报 王佳雯）