九游j9近日，上海嘉定科研院所再獲新突破：電子科技大學(xué)信息與量子實(shí)驗(yàn)室、清華大學(xué)、中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所成功研制出全球首個(gè)氮化鎵量子光源芯片。這一突破性進(jìn)展，不僅為中國在量子通信領(lǐng)域的研究奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，也為全球量子技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力。

過去，量子光源芯片主要采用氮化硅等材料制作。新研發(fā)的氮化鎵量子光源芯片在關(guān)鍵性能指標(biāo)上實(shí)現(xiàn)了重要突破——其輸出波長范圍從25.6納米顯著擴(kuò)展至100納米，并具備向單片集成方向發(fā)展的潛力。這一創(chuàng)新意味著未來的“量子燈泡”將能照亮更多的領(lǐng)域，從而使大容量、長距離、高質(zhì)量的量子互聯(lián)網(wǎng)成為可能。

相較于現(xiàn)有的通信方式，量子通信在安全性、準(zhǔn)確性和傳輸速度上具有顯著優(yōu)勢。隨著量子技術(shù)的不斷完善，它將在軍事、金融、科研等高度需求保密性的領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，同時(shí)有望進(jìn)一步推動人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展。

量子芯片技術(shù)與傳統(tǒng)芯片技術(shù)的關(guān)系，猶如新能源與傳統(tǒng)能源之間的革新與迭代。量子光源芯片，這一量子通信的核心組件，如同“量子燈泡”一般為網(wǎng)絡(luò)用戶提供了關(guān)鍵的信息交互功能。

在本項(xiàng)目中，研究團(tuán)隊(duì)通過優(yōu)化電子束曝光和干法刻蝕工藝，成功攻克了氮化鎵晶體薄膜生長以及波導(dǎo)側(cè)壁與表面散射損耗等技術(shù)難題，將氮化鎵材料首次成功應(yīng)用于量子光源芯片的研發(fā)中。相關(guān)成果發(fā)表在物理學(xué)頂級期刊《物理評論快報(bào)》（Physical Review Letters）上。