世界首个！四川团队研制出氮化镓量子光源芯片

4月15日，记者从电子科技大学信息与量子实验室获悉，近日，研究团队与清华大学、中国科学院上海微系统与信息技术研究所合作，在国际上首次研制出氮化镓量子光源芯片，这也是电子科技大学“银杏一号”城域量子互联网研究平台取得的又一项重要进展。

量子互联网被认为是本世纪最重要的前沿技术之一，与传统互联网相比，由于利用“量子隐形传态”或“量子离物传态”等独特原理和资源进行信息传递，具备信息传输更加安全可靠、信息获取更加准确低噪、信息处理更加快速高效等优势。而量子光源芯片是量子互联网的核心器件，可以看作点亮“量子房间”的“量子灯泡”，让联网用户拥有进行量子信息交互的能力。

研究团队通过迭代电子束曝光和干法刻蚀工艺，攻克高质量氮化镓晶体薄膜生长、波导侧壁与表面散射损耗等技术难题，在国际上首次将氮化镓材料运用于量子光源芯片。

目前，量子光源芯片多使用氮化硅等材料进行研制，与之相比，氮化镓量子光源芯片在输出波长范围等关键指标上取得突破，输出波长范围从25.6纳米增加到100纳米，并可朝着单片集成发展。

“这意味着，‘量子灯泡’可以点亮更多房间。”电子科技大学基础与前沿研究院教授、天府绛溪实验室量子互联网前沿研究中心主任周强解释，通过为量子互联网的建设提供更多波长资源，可以满足更多用户采用不同波长接入量子互联网络的需求。

就在一个多月前，该团队将光纤通信波段固态量子存储的容量提升至1650个模式数，突破了该领域的世界纪录。接连的研究进展，将进一步为大容量、长距离、高保真量子互联网的建设提供关键器件基础。

该研究工作得到国家科技创新2030重大项目、国家自然科学基金、四川省科技计划等大力支持。近日，以“Quantum Light Generation Based on GaN Microring toward Fully On-Chip Source”为题，发表在国际知名学术期刊《物理评论快报》上，并被选为“物理亮点”进行重点宣传报道。