中國研究人員在建造量子晶片方面邁出了一步，在世界上首次使用普通半導體製造量子光源。
量子晶片有潛力以比傳統電子運算快得多的速度解決複雜問題，但科學家一直在努力建構積體電路所需的元件。
一個中國團隊現在聲稱已經使用半導體氮化鎵（GaN）製造了一種這樣的組件——量子光源，這種材料幾十年來一直用於藍色發光二極管。
來自電子科技大學（UESTC）、清華大學和上海微系統與資訊技術研究所的團隊表示，該設備在建造小型且堅固的量子晶片方面具有「巨大潛力」。
光源產生了成對的量子連接、糾纏的光粒子，可用於攜帶訊息。
研究人員在《物理評論快報》雜誌上報道稱，與基於氮化矽和磷化銦等材料的現有量子光源相比，新器件具有更寬的波長範圍，可用於構建量子電路的其他主要組件上個月。
「我們證明氮化鎵是光子量子資訊的良好量子材料平台，其中量子光的產生至關重要，」電子科技大學的主要作者周強告訴《物理雜誌》。
“氮化鎵平台為量子光子晶片在不久的將來的發展提供了廣闊的前景。”
德國達姆施塔特工業大學的量子光學專家托馬斯·瓦爾特(Thomas Walther) 告訴《物理雜誌》，這項工作是“向前邁出的重要一步”，因為它可以降低此類系統的生產成本，並使它們比現有系統更緊湊和堅固。
在他們的實驗中，週和他的同事首先在一層藍寶石上生長了一層 GaN 薄膜。然後他們在薄膜上蝕刻出一個直徑為 120 微米的環，讓雷射光束中的光粒子繞著環傳播。
當研究人員將紅外線雷射輸入 GaN 薄膜時，一些光粒子被捕獲並成對「共振」。
由於一種稱為自發四波混合的效應，一些共振對產生了一對新的光粒子，這些粒子彼此糾纏在一起。
周向《物理學》雜誌解釋說，GaN 環產生的糾纏程度與其他量子光源測量的水平「相當」。
「透過提供更多的波長資源，我們將能夠滿足更多用戶希望跨不同波長連接量子網路的需求，」週週四告訴科技日報。
團隊表示，除了量子光源之外，GaN也是一種很有前途的材料，可用於製造量子電路的其他組件，包括泵浦雷射和光粒子探測器。
他們表示：“與現有平台相比，GaN 平台非常有希望實現全片量子光子積體電路。”
我們希望這種新形式的量子光和電路也能夠克服迄今為止正在減慢甚至取消量子計算進展的大問題， 即“噪聲” ，即對任何量子計算的極端敏感性。熱量引起的干擾，這可能會幹擾甚至抵消量子的運算能力。
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《中國科學家用普通半導體製造新型量子晶片》一文來自《經濟情境》 。
這是在 Thu, 25 Apr 2024 06:00:52 +0000 在 https://scenarieconomici.it/scienziati-cinesi-realizzano-un-nuovo-chip-quantistico-da-un-semiconduttore-comune/ 的報紙 “Scenari Economici” 上發表的文章的翻譯。