标题:英国学者突破量子技术制造瓶颈 微型光子侦测器整合于硅芯片
新闻来源: iKnow科技产业资讯室
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原文:
英国布里斯托大学(University of Bristol)的研究人员取得了重大突破，有望推动量子
科技迈向规模化和商业化的道路。他们成功将全球最小的量子光侦测器整合到一块硅光电
芯片上，并为量子运算、量子通讯等领域提供关键的硬件支撑。
如果说1960年代科学家将电晶体微型化整合到芯片上，开启了资讯时代的大门，那么这项
最新成果则标志着量子科技迈向规模化制造的重要一步。研究人员打造出的微型量子光侦
测器，面积仅有80微米x 220微米，却拥有优异的性能表现。
研究人员表示，这种侦测器被称为“同差侦测器(homodyne detector)”，在量子光学应
用中随处可见，可用于量子通讯、重力波探测等领域，部分量子电脑设计也将使用它。关
键在于体积小且反应速度极快，这对提高量子通讯速率和光量子电脑运行速率至关重要。
与此同时，该研究团队采用了成熟的商业制程技术，有利于这种量子光电积体电路芯片未
来嵌入诸如传感和通讯等领域的技术系统中。2021年，研究人员曾展示了将光电芯片与电
子芯片连接起来，并提高侦测器速度，而现在更进一步地将其整合在单一芯片中，使速度
再次提高10倍，体积则缩小50倍。
这款微型光侦测器除了微小轻快，还极为灵敏。研究人员表示，侦测光量子的关键在于对
量子噪声的敏感度。量子力学赋予了所有光学系统具有一定基本程度的噪声，这种基本杂
讯的行为可揭示光量子的状态资讯，并决定光学传感器的灵敏度极限。因此，研究中还需
证明微型化侦测器不会影响其量子量测能力。
研究团队表示，未来将在芯片级别上整合其他颠覆性的量子硬件装置，提高侦测效率，并
大规模试验侦测器在各种应用场景中的表现。布里斯托大学研究人员选择在商业代工厂落
地，正是为了提高其实际应用的可及性。
研究人员表示，尽管这一突破令人振奋，但科学家仍需持续克服可扩展制造的难题。只有
真正实现量子硬件的规模化生产，量子科技才能充分释放其价值和效益，为社会带来更大
影响。
此微型化量子光侦测器的创新成果，标志着量子科技迈向规模化制造迈出了关键一步。量
子科技作为新兴的颠覆性技术，其发展离不开持续性的创新突破，而最终能否真正产业化
落地，还需产学研界合作协力，在材料、技术、系统等多个层面共同研发突破。未来，人
类将有机会利用量子科技带来的全新领域变革和应用体验。