我國團隊研制出世界首個氮化鎵量子光源芯片

4月18日，記者從電子科技大學信息與量子實驗室獲悉，近日，該實驗室研究團隊與清華大學、中國科學院上海微系統與信息技術研究所合作，在國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“銀杏一號”城域量子互聯網研究平臺取得的又一項重要進展，相關成果發表在《物理評論快報》上。

據了解，量子光源芯片是量子互聯網的核心器件，可以看作點亮“量子房間”的“量子燈泡”，讓互聯網用戶擁有進行量子信息交互的能力。

研究團隊通過迭代電子束曝光和干法刻蝕工藝，攻克了高質量氮化鎵晶體薄膜生長、波導側壁與表面散射損耗等技術難題，在國際上首次將氮化鎵材料運用于量子光源芯片。

目前，量子光源芯片多使用氮化硅等材料進行研制，與之相比，氮化鎵量子光源芯片在輸出波長范圍等關鍵指標上取得突破，輸出波長范圍從25.6納米增加到100納米，并可朝著單片集成發展。

“這意味著，‘量子燈泡’可以點亮更多房間。”電子科技大學基礎與前沿研究院教授、天府絳溪實驗室量子互聯網前沿研究中心主任周強解釋，通過為量子互聯網的建設提供更多波長資源，可以滿足更多用戶采用不同波長接入量子互聯網絡的需求。

就在一個多月前，該團隊將光纖通信波段固態量子存儲的容量提升至1650個模式數，突破了該領域的世界紀錄。接連的研究進展，將進一步為大容量、長距離、高保真量子互聯網的建設提供關鍵器件基礎。