纠缠性结构是量子计算和其他潜在技术中的一个关键资源。多维光子图态，如簇态，具有特殊的纠缠结构，这使它们成为量子计量、安全量子通信和基于测量的量子计算的宝贵资源。然而，到目前为止，多维光子团簇态的生成依赖于概率方法，这限制了典型光学生成方法的可扩展性。鉴于此，来自加州理工学院的Oskar Painter研究出了一种在微波域中的策略，可以用于二维光子团簇态的确定性生成。

文章要点：

1) 该研究证实，以耦合谐振器阵列作为慢光波导，单通量可调谐transmon量子位作为量子发射器，通过第二辅助transmon作为可切换反射镜，实现了纠缠光子波包的快速成形发射，以及光子波包到发射器量子位的选择性时延反馈；

2) 此外，通过该研究生成四个光子的二维团簇态，保真度为70%，从而验证了量子态的断层重建。

参考资料：

Ferreira, V.S., Kim, G., Butler, A. et al. Deterministic generation of multidimensional photonic cluster states with a single quantum emitter. Nat. Phys.  (2024).

10.1038/s41567-024-02408-0

https://doi.org/10.1038/s41567-024-02408-0