近日，中国科学院国家授时中心张首刚和董瑞芳研究员带领的科研团队在纠缠双光子源波长稳定方面取得了重大突破。他们提出了一种新型动态温度补偿(DTC)方法，该方法有效地解决了由掺氧化镁周期极化铌酸锂波导(MgO: PPLN-WG)产生的纠缠双光子源波长的漂移问题。

为了实现这一目标，研究团队利用了色散傅里叶变换(DFT)技术，这是一种能够快速获取光子的波长信息的先进技术。在静态温度控制的情况下，监测到下转换光子中心波长在14小时内漂移高达556.8pm，这导致Hong-Ou-Mandel (HOM)干涉可见度从95.5%降低到69.4%。为解决这一问题，研究团队采用数字比例-积分-微分(PID)算法与DFT技术相结合，从而实现了对波导工作温度的实时补偿，以稳定相位匹配条件。

基于该方案，纠缠光子的长期波长漂移得到了有效抑制，其Allan方差在10000秒的平均时间内达到了1.67×10^-7。这表明该方案比传统静态温度控制更加高效，同时HOM干涉可见度在14小时内保持在96.1% ± 0.6%，这进一步证明了其性能卓越。

此项技术的发展为纠缠双光子源的波长稳定提供了一种简单而高效的解决方案，有望显著提升依赖于波长稳定双光子源的一系列量子信息处理应用。相关论文已发表在Wiley出版社旗舰期刊Advanced Quantum Technologies上，并配备了一些有助于理解实验原理和结果变化趋势图例，如图1和图2，其中包括原理框图、动态温度补偿工作逻辑图以及实验结果显示页。