图一：所研制的硅基片上CNOT门芯片及其测试系统
图二：已报道CNOT门之比较
量子受控非门（CNOT gate）是构建通用量子计算机必不可少的核心组成元件，其功能是根据控制比特的状态来改变目标比特的响应，再结合单比特量子门操作，有望扩展为超大规模，从而开发出任意功能的量子信息处理系统。
近年来，全球多个研究团队先后在不同平台演示了CNOT门。然而，现有CNOT门尺寸过大，难以满足未来复杂量子信息处理系统的发展需求。因此，如何实现超小尺寸CNOT门成为在全球范围内广受关注的核心问题。
为此，浙大宁波研究院光电分院团队和中科大团队合作，提出基于密集波导超晶格阵列的硅基片上CNOT门，通过亚波长尺度光场局域和光场耦合特性的精细调控，构建并实现了世界上最小尺寸的新一代片上集成CNOT门。其尺寸仅4.8×4.45 μm2 (λ@1550nm)，相比于传统介质波导CNOT门降低了10000倍以上，大幅提高了集成度。研究团队进一步研制了片上量子态制备及分析系统，测试表明该CNOT门保真度达0.925±0.008。此项工作为实现大规模量子信息处理系统提供了核心基础器件。
该工作近期发表于顶级物理期刊Physical Review Letters，共同第一作者为浙江大学宁波研究院光电分院张明博士和中科大冯兰天博士，通讯作者为浙江大学戴道锌教授及中科大任希锋教授。
浙江大学宁波研究院光电分院由浙江大学宁波科创中心（宁波校区）、浙江大学光电科学与工程学院、宁波永新光学股份有限公司三家单位通过校企合作模式联合共建，致力于促进软硬实力有机结合，服务宁波市“246”产业中千亿光电大产业发展，实现学、研、产、政资源协同和动能转化。
张明博士，2019年毕业于浙江大学获博士学位，之后加入浙大宁波研究院光电分院，主要从事硅基光子集成、集成量子光学芯片等研究。近年来在Nature Communications、PRL和Light: Science & Applications等国际著名期刊发表论文14篇，主持国家自然科学基金1项。
论文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.126.130501
