我國(guó)發(fā)布全球首個(gè)氮化鎵量子光源芯片

近日，全球首個(gè)氮化鎵量子光源芯片在中國(guó)品牌日四川活動(dòng)“魅力天府品牌之夜”上亮相并正式發(fā)布。據(jù)電子科技大學(xué)教授、天府絳溪實(shí)驗(yàn)室量子互聯(lián)網(wǎng)前沿研究中心主任周強(qiáng)透露，包括氮化鎵量子光源芯片在內(nèi)的量子產(chǎn)品有望在2026年實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)景技術(shù)驗(yàn)證。

據(jù)了解，目前，量子光源芯片多使用氮化硅等材料進(jìn)行研制，而我國(guó)研究團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，在國(guó)際上首次運(yùn)用了氮化鎵材料，通過攻克高質(zhì)量氮化鎵晶體薄膜生長(zhǎng)、波導(dǎo)側(cè)壁與表面散射損耗等技術(shù)難題，使芯片在輸出波長(zhǎng)范圍等關(guān)鍵指標(biāo)上取得突破，輸出波長(zhǎng)范圍從25.6納米增加到100納米，并可朝著單片集成發(fā)展。

量子互聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為是本世紀(jì)最重要的前沿技術(shù)之一，與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)相比，由于利用“量子隱形傳態(tài)”或“量子離物傳態(tài)”等獨(dú)特原理和資源進(jìn)行信息傳遞，具備信息傳輸更加安全可靠、信息獲取更加準(zhǔn)確低噪、信息處理更加快速高效等優(yōu)勢(shì)。而量子光源芯片是量子互聯(lián)網(wǎng)的核心器件，可以看作點(diǎn)亮“量子房間”的“量子燈泡”，讓聯(lián)網(wǎng)用戶擁有進(jìn)行量子信息交互的能力。

周強(qiáng)表示，氮化鎵量子光源芯片可以通俗地理解成量子互聯(lián)網(wǎng)的“心臟”。正如現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)需要服務(wù)器和光纖來傳輸數(shù)據(jù)一樣，量子互聯(lián)網(wǎng)也需要量子光源來產(chǎn)生和傳遞量子信息。

展望未來應(yīng)用場(chǎng)景，氮化鎵量子光源芯片在量子通信層面特有的物理屬性可將信息安全等級(jí)提升至量子維度，為金融、政務(wù)等敏感數(shù)據(jù)傳輸構(gòu)筑“量子護(hù)城河”；此外，在算力支撐方面，氮化鎵材料中蘊(yùn)含的量子資源使芯片能承載更復(fù)雜的量子算法，為人工智能、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域的算力瓶頸提供破局可能。