研究人员离实现集成量子光学电路更近了一步。

研究者已经对k芯片使光学量子信息处理中的重要一步。量子纳米光子学的一种新方法今天发表在《自然通讯》杂志上。

组，由KTH皇家理工学院，设法通过整合人工原子创造这样一个系统的积木（量子点）在硅基光子芯片。它们在不使用任何外部组件的情况下生成和过滤单个光子。这些结果发表在自然通讯科学杂志的一篇文章中。SMT贴片加工

量子计算机和网络有望超越今天的经典计算机和网络，它们以二进制位编码信息。量子比特不是由一个和0组成的比特，而是同时接收两个值的叠加，这意味着它们可以用较少的计算步骤处理更高数量的信息。潜在应用包括能量高效计算、传感和安全通信。

然而，为了能够开发有效的集成量子电路，还有许多挑战需要克服。在KTH的量子纳米光子学组解决了在自然通讯工作提出了挑战，研究人员Ali Elshaari说，这项研究的合著者。

在过去，孤立量子点并将其放置在有用的电路中是非常困难的，因为它们是随机生长的，没有对它们的性质和它们在电路中的位置有很高的控制。此外，很难产生单个光子在同一芯片上而无需使用外部滤波从量子发射器和背景光删除所有不必要的信号，Elshaari说。

研究团队、Val Zwiller教授领衔，Klaus D. JöNS，使用了一种新型的纳米操纵技术转移选择和预其单光子发射在硅芯片上的纳米线。研究小组随后建立了一个集成光路来过滤单光子并使之复叠。后者意味着使用多个量子点产生不同颜色的光，可以用来在同一芯片上编码不同的信息，他说。

“为了实现一个功能完整的量子电路，必须建立其成分确定的，”Elshaari说。这意味着电路的每个部件都经过精心设计和优化，以完成特定的任务。与以往的方法不同，在光源或其在光路中的位置上，没有随机性或偶然性的空间。

这一研究小组的工作取得新的成就，他们创造了一个结合了两个半导体技术的混合方法，在纳米线的形成基于III-V量子发射器技术，在集成光路中，形成的硅技术，他说，“随着纳米线混合集成尚未完成之前。这些结果是朝着在芯片上实现量子信息处理迈出的非常重要的一步。”