全球首个氮化镓量子光源芯片成功研制

近日，上海嘉定科研院所再获新突破：电子科技大学信息与量子实验室、清华大学、中国科学院上海微系统与信息技术研究所成功研制出全球首个氮化镓量子光源芯片。这一突破性进展，不仅为中国在量子通信领域的研究奠定了坚实基础，也为全球量子技术的发展注入了新的活力。

相较于现有的通信方式，量子通信在安全性、准确性和传输速度上具有显著优势。随着量子技术的不断完善，它将在军事、金融、科研等高度需求保密性的领域得到广泛应用，同时有望进一步推动人工智能等现代信息技术的发展。

量子芯片技术与传统芯片技术的关系，犹如新能源与传统能源之间的革新与迭代。量子光源芯片，这一量子通信的核心组件，如同“量子灯泡”一般为网络用户提供了关键的信息交互功能。

过去，量子光源芯片主要采用氮化硅等材料制作。新研发的氮化镓量子光源芯片在关键性能指标上实现了重要突破——其输出波长范围从25.6纳米显著扩展至100纳米，并具备向单片集成方向发展的潜力。这一创新意味着未来的“量子灯泡”将能照亮更多的领域，从而使大容量、长距离、高质量的量子互联网成为可能。

在本项目中，研究团队通过优化电子束曝光和干法刻蚀工艺，成功攻克了氮化镓晶体薄膜生长以及波导侧壁与表面散射损耗等技术难题，将氮化镓材料首次成功应用于量子光源芯片的研发中。相关成果发表在物理学顶级期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。