集成光子源实现“量子飞跃”！大规模构建量子技术迈出重要一步
量子技术的发展在科学、工程、电子学乃至整个更广泛的社会都有着巨大的希望。当量子计算机大规模开发和部署时，它们将能够迅速解决即使是当今最强大的超级计算机也难以解决的问题，而这在理论上将导致许多有前途的革命性应用，如新材料的开发。
布里斯托尔研究人员用来产生和干扰光子的硅光子芯片。S Paesani的照片
现在，据外媒报道，布里斯托尔大学的一组物理学家据说已经开发出一种集成光子源。研究人员于5月19日在《自然通信》杂志上发表了他们的发现，并声称他们的工作是一次“量子飞跃”，代表着向大规模量子技术迈出了重要一步。
据悉，集成量子光子学作为一个平台可以用来发展量子技术，该平台能够在复杂的光电路中产生和控制光子，利用CMOS硅工业制造集成器件，可以在一个毫米级芯片上为我们带来数千个光纤和元件的电路。
然而，一个重大的挑战限制了集成量子光子学的规模化，即缺乏可用于产生高质量光子的片上光源。没有这一点，量子计算过程中的错误会随着更复杂的电路迅速累积，从而导致不可靠的计算。
布里斯托尔大学的研究人员与意大利特伦托大学的同事合作，通过光学量子信息处理的核心部件Hong-Ou-Mandel实验，对量子计算中光子学芯片源的使用进行了基准测试。
研究人员声称，这个实验显示了96%的可见度，这是有史以来最高质量的片上光子量子干涉。硅光子器件是在一个商业铸造厂通过CMOS兼容工艺制造的，这意味着数千个光源可以集成在一个器件上。
研究论文的主要作者斯特凡诺·帕萨尼博士说：“这项研究可能是朝着大规模构建量子电路迈出的一大步，带来了几个新应用的潜在发展。我们已经解决了以前限制光子量子信息处理尺度的一组关键噪声。”
例如，数百个这样的光源可以用来构建短期噪声中尺度（NISQ）光子机器，在那里可以处理多个光子来解决特定的任务。
现在，研究人员知道了如何构建近乎完美的光子源，他们将扩展硅平台，在一个芯片上集成数十到数百个光子源。这种规模的电路可以解决目前超级计算机无法解决的工业相关问题。
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张帅说传感
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