2024年4月18日，電子科技大學(xué)信息與量子實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)與清華大學(xué)、中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所合作，成功研制出世界首個(gè)氮化鎵量子光源芯片。這一成果是電子科技大學(xué)“銀杏一號”城域量子互聯(lián)網(wǎng)研究平臺的重要進(jìn)展，相關(guān)成果已發(fā)表在《物理評論快報(bào)》上。

量子光源芯片是量子互聯(lián)網(wǎng)的核心器件，被稱為“量子燈泡”，因?yàn)樗茏尰ヂ?lián)網(wǎng)用戶進(jìn)行量子信息交互。研究團(tuán)隊(duì)通過迭代電子束曝光和干法刻蝕工藝，攻克了高質(zhì)量氮化鎵晶體薄膜生長、波導(dǎo)側(cè)壁與表面散射損耗等技術(shù)難題，成功將氮化鎵材料應(yīng)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進(jìn)行研制。與這些材料相比，氮化鎵量子光源芯片在輸出波長范圍等關(guān)鍵指標(biāo)上取得了重大突破，其輸出波長范圍從25.6納米增加到100納米，并且可以朝著單片集成發(fā)展。這意味著“量子燈泡”可以點(diǎn)亮更多“房間”，即為量子互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)提供更多波長資源，滿足更多用戶采用不同波長接入量子互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的需求。

此外，該團(tuán)隊(duì)近期還將光纖通信波段固態(tài)量子存儲的容量提升至1650個(gè)模式數(shù)，打破了該領(lǐng)域的世界紀(jì)錄。這些連續(xù)的研究進(jìn)展為構(gòu)建大容量、長距離、高保真量子互聯(lián)網(wǎng)提供了關(guān)鍵器件基礎(chǔ)。