在中国科学院国家授时中心，张首刚和董瑞芳研究员带领的团队成功开发了一种动态温度补偿技术，以确保纠缠双光子源的波长稳定性。这项技术对于实现高效率的量子信息处理至关重要。通过色散傅里叶变换（DFT）技术，团队能够快速分析时间相关单光子计数数据，从而精确测量光子的波长。然而，由于工作温度的不稳定性，这些措施并不能完全解决问题。在静态环境下，测试结果显示，在14小时内波长漂移了556.8pm，这导致了Hong-Ou-Mandel干涉可见度从95.5%降低到69.4%。
为了克服这一挑战，研究者们结合数字比例-积分-微分算法与DFT技术，实现了对工作温度的实时监控和补偿。这一创新方案极大地减少了纠缠光子的波长漂移，并且提高了HOM干涉可见度。在10000秒平均时间内，其Allan方差达到了1.67×10^-7，与传统方法相比提升两个数量级。此外，该方案还保持了HOM干涉可见度在14小时内不低于96.1% ± 0.6%。
这种新型动态温度补偿方法为各种依赖于双光子源性能的应用提供了一种简单有效的手段，有望显著提升其性能。本研究成果已发表在Wiley出版社旗下的顶尖期刊《Advanced Quantum Technologies》上。图1展示了基于DFT的原理框图以及动态温度补偿逻辑图；图2则展示了实验结果中的光子波长稳定度和HOM干涉可见度随时间变化情况。
