Non-Abelian braiding on photonic chips

光子学 实现(概率) 阿贝尔群 光子 物理 拓扑量子计算机 量子 计算机科学 量子力学 数学 纯数学 统计
作者
Xu-Lin Zhang,Feng Yu,Ze‐Guo Chen,Zhen–Nan Tian,Qi‐Dai Chen,Hong‐Bo Sun,Guancong Ma
出处
期刊:Nature Photonics [Springer Nature]
卷期号:16 (5): 390-395 被引量:95
标识
DOI:10.1038/s41566-022-00976-2
摘要

Non-Abelian braiding has attracted substantial attention because of its pivotal role in describing the exchange behaviour of anyons—candidates for realizing quantum logics. The input and outcome of non-Abelian braiding are connected by a unitary matrix that can also physically emerge as a geometric-phase matrix in classical systems. Hence it is predicted that non-Abelian braiding should have analogues in photonics, although a feasible platform and the experimental realization remain out of reach. Here we propose and experimentally realize an on-chip photonic system that achieves the non-Abelian braiding of up to five photonic modes. The braiding is realized by controlling the multi-mode geometric-phase matrix in judiciously designed photonic waveguide arrays. The quintessential effect of braiding—sequence-dependent swapping of photon dwell sites—is observed in both classical-light and single-photon experiments. Our photonic chips are a versatile and expandable platform for studying non-Abelian physics, and we expect the results to motivate next-generation non-Abelian photonic devices. Non-Abelian braiding—a candidate for realizing quantum logics—is demonstrated by controlling the geometric-phase matrix in a photonic chip, and its key characteristics are observed.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
2秒前
搜集达人应助沙脑采纳,获得10
2秒前
寒冷半雪完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
鲤鱼丹蝶发布了新的文献求助10
4秒前
杨玄发布了新的文献求助10
4秒前
李健应助Valky采纳,获得10
9秒前
鲤鱼丹蝶完成签到,获得积分10
10秒前
科目三应助深情曼冬采纳,获得10
12秒前
14秒前
14秒前
17秒前
18秒前
沙脑发布了新的文献求助10
19秒前
传奇3应助任性的冷梅采纳,获得10
19秒前
大道无形我有型完成签到,获得积分10
20秒前
一一应助香蕉闭月采纳,获得10
20秒前
细心灭龙发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
21秒前
思源应助zxh123采纳,获得10
21秒前
王sir完成签到,获得积分10
22秒前
shirely发布了新的文献求助10
24秒前
谢晋完成签到 ,获得积分20
24秒前
快乐蘑菇发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
25秒前
zxcsdfa应助怕孤独的鹭洋采纳,获得10
26秒前
淡然伊发布了新的文献求助10
27秒前
32秒前
酷波er应助cyp采纳,获得10
33秒前
可爱的函函应助杨凡采纳,获得10
34秒前
34秒前
Nathan完成签到,获得积分10
34秒前
所所应助淡然伊采纳,获得10
35秒前
36秒前
36秒前
39秒前
中和皇极应助代小葵采纳,获得10
41秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
지식생태학: 생태학, 죽은 지식을 깨우다 600
海南省蛇咬伤流行病学特征与预后影响因素分析 500
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 500
ランス多機能化技術による溶鋼脱ガス処理の高効率化の研究 500
Relativism, Conceptual Schemes, and Categorical Frameworks 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3462725
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3056239
关于积分的说明 9051164
捐赠科研通 2745868
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1506668
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 696188
邀请新用户注册赠送积分活动 695720