公司研究人员开发的硅芯片为基础的量子光子器件

一个国际研究小组，隶属于公司提出了量子用于量子信息处理的核心技术，光子器件。他们建议将量子点结合起来产生光和硅光子技术来操纵单个设备上的光。

在Edo Waks教授和马里兰大学的一组研究人员在合作公司通过在自然科学学院的Je Hyung Kim教授领导了这一突破，美国。

在这项研究中，研究小组展示了硅光子器件与固态单光子发射体的集成。我们使用结合了硅光子波导InAs/InP量子点作为电信波长跨越O-Band和C波段单光子源的混合方法的有效。

纳米字母2schematic的集成InP纳米梁和硅波导。

在经典计算中，一点是一条信息，它可以存在于两种状态中——1或0。量子计算机使用可以占据0, 1的量子比特，或者是同时可以同时存在的叠加。尽管基于各种量子技术，包括原子、光和超导器件，量子信息处理存在着一些潜在的富有成果的方法。然而，量子计算的未来，如量子态本身，仍然是不确定的。基姆教授专注于量子信息处理，利用光。这是因为量子比特可以用光的偏振态、它的持续时间和路由信息来实现，这类似于电子自旋。

最近发展起来的量子光源具有量子物理的特性，包括叠加态、量子纠缠态和不可克隆定理。这使得创新应用技术，如量子模拟器，量子态传输和量子密码术。然而，为了实现实际量子信息处理技术的商业化，有必要在光子器件上直接进行量子光学实验。根据研究小组的说法，这种创新可能是量子电路的先驱，预计在量子计算机和通信的未来将起到很大的作用。

基姆教授说：“为了建立基于光子的集成量子光学器件，必须在单个芯片中尽可能多地产生量子光源。”。通过这项研究，我们提出了利用量子点产生高效量子光源并利用硅衬底来操纵光的途径，从而提出了量子光学器件的基本形式。

扫描制作的纳米梁是由薄的系绳，将它附加到基体悬浮电子显微镜图像，扫描制作的纳米梁是由薄的系绳，将它附加到基体悬浮电子显微镜图像。

量子点是超细颗粒或纳米晶半导体材料与在2的范围内的fiameters至10纳米（一纳米是一米的十亿分之一）。一般来说，量子点是以化合物的形式存在的。然而，随着尺寸的减小，它们开始表现出不连续的能量结构，这与原子发射的光具有相似的性质。虽然量子点已被成功地用作高效率的单光子源，但它们难以控制光。

在这项研究中，研究小组展示了硅光子器件与固态单光子发射体的集成。在这里，他们用一种结合硅光子波导InAs/InP量子点作为电信波长跨越O-Band和C波段单光子源的混合方法的有效。然后，他们通过一个微探针和聚焦离子束和扫描电子显微镜相结合的方法来移除量子点。这种技术允许锥形InP纳米梁含InAs量子点在纳米尺度的硅波导传输精度。

“这种集成开辟了可能性，利用先进的光电功能硅控制和路由的非经典光从点播单光子源的发展，”研究小组的笔记。“此外，所制造的器件工作在电信波长，可以电驱动，这是有用的基于光纤的量子通信。”

研制的量子光学器件成功地将量子点的发射成功地转移到硅光子电路中。利用这一点，他们还成功地将芯片上的硅光子分束器执行Hanbury Brown和特维斯测量。

“我们的方法可以使precharacterized III–V量子光子器件集成到大规模的光子结构使复杂的设备由多个发射器和光子，”基姆教授说。