國(guó)際首次 中國(guó)成功研制出氮化鎵量子光源芯片

《科技日?qǐng)?bào)》19日?qǐng)?bào)導(dǎo)，電子科技大學(xué)信息與量子實(shí)驗(yàn)室透露，該實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)近日與北京清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所合作，在國(guó)際上首次研制出氮化鎵量子光源芯片，這也是電子科技大學(xué)「銀杏一號(hào)」城域量子互聯(lián)網(wǎng)研究平臺(tái)，取得的又一項(xiàng)重要進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上。

據(jù)了解，量子光源芯片是量子互聯(lián)網(wǎng)的核心器件，可以看作點(diǎn)亮「量子房間」的「量子燈泡」，讓互聯(lián)網(wǎng)使用者擁有進(jìn)行量子信息交互的能力。

研究團(tuán)隊(duì)通過迭代電子束曝光和干法刻蝕工藝，攻克了高質(zhì)量氮化鎵晶體薄膜生長(zhǎng)、波導(dǎo)側(cè)壁與表面散射損耗等技術(shù)難題，在國(guó)際上首次將氮化鎵材料運(yùn)用于量子光源芯片。

目前，量子光源芯片多使用氮化硅等材料進(jìn)行研制，與之相比，氮化鎵量子光源芯片在輸出波長(zhǎng)范圍等關(guān)鍵指標(biāo)上取得突破，輸出波長(zhǎng)范圍從25.6奈米增加到100奈米，并可朝著單片集成發(fā)展。

「這意味著，『量子燈泡』可以點(diǎn)亮更多房間?！闺娮涌萍即髮W(xué)基礎(chǔ)與前沿研究院教授、天府絳溪實(shí)驗(yàn)室量子互聯(lián)網(wǎng)前沿研究中心主任周強(qiáng)解釋，通過為量子互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)提供更多波長(zhǎng)資源，可以滿足更多用戶采用不同波長(zhǎng)接入量子互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的需求。

就在一個(gè)多月前，該團(tuán)隊(duì)將光纖通信波段固態(tài)量子存儲(chǔ)的容量提升至1650個(gè)模式數(shù)，突破了該領(lǐng)域的世界紀(jì)錄。接連的研究進(jìn)展，將進(jìn)一步為大容量、長(zhǎng)距離、高保真量子互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)提供關(guān)鍵器件基礎(chǔ)。