近日，中国科学院国家授时中心的张首刚和董瑞芳研究员带领的科研团队在实验室中取得了重要进展。他们提出了一种新型的动态温度补偿（DTC）方法，这种方法能够有效稳定由掺氧化镁周期极化铌酸锂波导产生的纠缠双光子源的波长。
为了实现这一目标，研究团队利用色散傅里叶变换（DFT）技术，从时间相关单光子计数（TCSPC）直方图测量中快速获取光子的波长信息。在静态温度控制的情况下，他们发现当工作14小时后，下转换光子中心波长会漂移高达556.8pm，这导致了Hong-Ou-Mandel (HOM)干涉可见度从95.5%降低到69.4%。
为了解决这一问题，研究团队采用数字比例-积分-微分（PID）算法与DFT技术相结合，以实时补偿对波导工作温度。这一方案成功地抑制了纠缠光子的长期波长漂移，并提高了Allan方差，在10000秒平均时间内达到1.67×10^-7，比传统静态温度控制提升了两个量级。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%。
此项技术对于提升依赖于波长稳定双光子源的各种量子信息处理应用性能具有重要意义。该研究成果已发表在Wiley出版社旗下的顶尖学术期刊Advanced Quantum Technologies上，对未来科学研究具有深远影响。
