光量子计算机CPU产业

$福晶科技(SZ002222)$  

以下为网络科普文章，对我们了解一些未来十年的科技产业有一定益处。

1. 量子通讯和光量子计算机产业预计三四年后到六七年区间，全球进入小规模实用化或中小规模实用化，这是人类未来十年最重要的科技产业中的两大产业，预计未来十年到二十年区间，这两个产业的产值可能达几十万亿人民币到上百万亿人民币。

2. 目前世界科学界对量子计算机主要有两条路径，一个是超导量子计算机路径，一个是光量子计算机路径。但超导量子计算机需要在 负 273度 的温度下运行，制造成本和运行成本都十分巨大；而光量子计算机可以在常温下运行，成本低，因此光量子计算机成为全球科学和产业界最寄托希望能未来大规模商用化的路径。

光量子计算机，它由两部分组成，一个是光学系统，一个是电学系统， 光学系统主要由泵浦脉冲光源、相敏放大器和光纤环路组成。它使用飞秒光纤激光器产生超短超快的脉冲，利用掺饵光纤放大器实现功率放大，进一步用周期极化铌酸锂晶体将频率加倍，在光纤环路中形成简并光学参量震荡器，从而生产具有特定相位和振幅的光脉冲，即《光量子比特》，光量子比特是光量子计算机的最核心的技术和依靠。光量子计算机的 CPU不同于我们普通电脑里的CPU，它是一个系统组成，产生光量子比特的系统是光量子计算机CPU里最核心系统之一。

3. 在光量子计算机的CPU系统里，非线性晶体和激光晶体是里面最重要的材料和元件之一。 比如飞秒激光器，产生超短超快飞秒激光的几个晶体产品，如 ND:YV04，ND:YAG 等； 另外周期极化的铌酸锂晶体；另外 LBO晶体、BBO晶体、KTP晶体这三种晶体，大量用在制造高品质光学参量震荡器上。

其实量子通讯和光量子计算机的工作原理之一就是量子纠缠， BBO晶体也是产生“光量子纠缠对”的世界科学界用了四十年科研经历才筛选出的《目前最主流材料》。

4、 因此 LBO、BBO、KTP、ND:YVO4、ND:YAG等 非线性晶体和激光晶体， 在未来十年的光量子计算机和量子通信两大科技产业中，会发挥极其关键和核心的重要作用。 不仅仅如此，这些晶体在未来固体光刻机光源上的研究，在未来阿秒激光技术、光路集成替代部分电子集成电路、大数据磁光存储等一系列未来科技产业中，都具有非常重要的作用。 因此我们需要深入了解这些我国科学家和世界科学家发明的晶体材料以及由这些晶体材料研发出的元器件， 为人类未来十年二十年的科技发展做出贡献。