今天小編分享的科技經驗：我國科學家在集成量子光源取得重大突破，歡迎閱讀。
IT 之家 8 月 24 日消息，深圳國際量子研究院昨日（8 月 23 日）發布博文，宣布基于可工業級量產的超低損耗氮化矽波導，在集成量子光源構建方面取得重要進展。
項目背景
量子信息為信息的產生、傳遞和處理提供了超越經典方法的全新範式，正在推動對人類信息社會新一輪的變革。
光子由于其極佳的量子相幹性，能夠在常溫下有效抵抗外界環境擾動，因此是量子信息最重要的載體之一。基于對光子的調控，人們證實了量子計算優越性，并建立了城際量子通訊網絡。
然而，迄今大規模光量子信息處理系統均基于自由空間光學或光纖光學構建，其可擴展性仍面臨較大挑戰。
近年來，基于光芯片的光量子信息處理也逐步進入人們視野，相關工作大多基于目前最主流的商用矽光平台。但是，矽波導超過 1 dB / cm 的損耗嚴重限制了其開展 " 光子級 " 實驗的能力。
項目簡介
深圳國際量子研究院劉駿秋研究團隊利用超高品質因子微腔，該集成光源產生光子對的線寬首次達到原子躍遷線量級，且其亮度為迄今矽基集成光學平台的最佳紀錄。
圖 1：超低損耗氮化矽芯片照片。該芯片在 5 mm × 5 mm 的尺寸上集成了超過 30 個微腔；基于 6 寸晶圓，在一次流片中可以接近 100% 的良率得到超過 300 片這樣的芯片。
團隊主要引入了氮化矽材料，提供了極佳的解決方案。氮化矽具有很多極其優良的光學特性，包括從紫外到中紅外的光透明區間、在通訊波長無雙光子吸收以及合适的 Kerr 非線性等。
氮化矽光芯片的加工能夠完全兼容當下标準 CMOS 矽芯片工藝，并實現了低至 0.01 分貝每厘米的線性損耗。
團隊通過腔内自發四波混頻，研究團隊制備出線寬低至 25.9 MHz 的光子對，這是芯片集成窄線寬量子光源首次達到原子躍遷線量級。
圖 2：基于微腔的光子對產生示意圖。泵浦光進入微腔後通過非線性效應自發產生光子對；高品質因子微腔能夠有效壓窄所產生光子對線寬，并極大提升亮度。
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