近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所公布了一项令人振奋的科研突破,标志着光量子芯片技术迈出了重要一步。借助于全新的“搭积木”式混合集成策略,研究团队成功地将III-V族半导体量子点光源与兼容CMOS工艺的碳化硅(4H-SiC)光子芯片实现了异质集成。这一创新的集成方式,不仅克服了量子点光源与微腔片集成的技术挑战,还为光量子芯片的大规模集成提供了新的解决方案,具有深远的市场影响。
通过运用创新的微转印技术,团队将所含InAs量子点的GaAs波导精准堆叠到4H-SiC电光材料制造的微环谐振腔上。这一前所未有的集成方式,使得光场可以通过上下波导之间的倏逝波耦合实现高效传输,为光量子芯片提供了卓越的光场局域能力。实验多个方面数据显示,该结构的腔模品质因子高达7.8×10³,表明其在光量子技术领域为提升性能打开了新局面。
为了提升量子光源的性能,该研究团队在芯片上集成了微型加热器,并通过热光调谐技术实现了量子点激子态光谱的4nm宽范围调谐。这在某种程度上预示着微腔与量子点光信号能达到精准匹配,以此来实现微腔增强的单光子发射。尤其有必要注意一下的是,实验结果为Purcell增强因子达到了4.9,单光子纯度更是高达99.2%,这一成绩突显了该技术的先进性与实用价值。
自光量子芯片技术进入市场以来,涉及量子通信、量子计算等领域的应用需求一直上升。这项研究突破无疑为这些应用的商业化提供了强有力的支持,能够提升量子信息技术的具体表现,包括数据传输的速度与安全性。面对当前激烈的市场之间的竞争,该技术将为中国在全球光量子领域占据一席之地奠定坚实基础。
在与市场其他同种类型的产品的比较中,这项成果显现出显著的竞争优势。传统的量子光源往往在集成度和稳定能力上存在局限,而这一“搭积木”式的集成方法有望减少生产所带来的成本,提高量子光源的性能稳定性。这一创新不但可以加速产品上市,还将吸引更加多投资者和研发团队投入到量子技术的革新中来,推动整个行业的发展。
展望未来,随着量子信息技术的日益成熟,该技术的突破将深刻影响消费者的选择,为信息时代带来新的机遇。市场对高性能量子光源的需求将一直增长,相关企业应积极探索其在通信、安全、计算等领域的应用。这项研究成果为未来光量子芯片的规模化生产提供了新的思路,行业的变化无疑是值得所有有关人员关注的焦点。总之,此次中科院的科研进展展示了我国在新兴技术领域的强大实力,未来在量子科技的浪潮中,我们期待能有更多的创新横空出世,推动产业链的整体升级与转型。返回搜狐,查看更加多
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