纠缠量子光源在芯片上集成
| 来源:科技日报 刘霞【字号:大 中 小】
量子光源产生可用作量子比特的光量子(光子)。目前主流的光量子平台是将光子器件集成在芯片上,这些平台紧凑、稳定,且单个芯片上能容纳和排列许多元件。
研究负责人、莱布尼茨大学光子研究所所长迈克尔 库斯教授指出,目前的量子光源需要用到位于芯片外部且体积庞大的激光系统。而且,鉴于量子比特非常容易受到噪声的影响,为保证完全没有噪声,要在芯片上安装滤波器。以前,在同一芯片上集成激光器、滤波器和空腔是一项重大挑战。
库斯团队借助“混合技术”,将磷化铟制成的激光器、滤波器和氮化硅制成的空腔结合在一起,并将它们集成到了一块芯片上。在芯片上,在一个自发的非线性过程中,激光场产生了两个光子。每个光子同时“跨越”一系列颜色,这被称为“叠加”,且两个光子的颜色相互关联,即发生了“纠缠”,可存储量子信息。
研究团队指出,他们开发出的是一种电激发、激光集成的光量子光源,可完整地安装在芯片上,发射频率纠缠的量子位态。整个量子光源比一枚一欧元硬币还小,最新设备有望成为可编程光子量子处理器的基本组件,有助于降低量子应用的生产成本。