記者17日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校潘建偉、張強等科研人員與其他單位合作，通過混合集成分布式反饋激光器與薄膜鈮酸鋰光子芯片，成功實現(xiàn)電泵浦片上集成高亮度偏振糾纏量子光源，向集成化量子信息處理邁出重要一步。相關(guān)成果16日發(fā)表在《物理評論快報》上。

　　糾纏量子光源是量子信息科學(xué)的核心資源之一。傳統(tǒng)糾纏光子源通常需要外加獨立激光器來實現(xiàn)光泵浦，這極大限制了糾纏源的集成度和可擴展性。相對于光泵浦，電泵浦方案則通過片上直接注入電流實現(xiàn)非線性參量過程，避免了外置激光器的使用，從而提升糾纏源的集成度和擴展性。近年來，盡管集成光子平臺發(fā)展迅速，但同時實現(xiàn)高亮度、高集成度的電泵浦糾纏光子源仍面臨挑戰(zhàn)。

　　利用中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所牛智川研究員團(tuán)隊開發(fā)的780納米波段分布式反饋激光器，結(jié)合濟南量子技術(shù)研究院的集成化雙通道參量下轉(zhuǎn)換薄膜鈮酸鋰光子芯片，研究團(tuán)隊實現(xiàn)了高效的自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換以及片上偏振糾纏態(tài)制備，并通過直流或脈沖電信號泵浦，在室溫下實現(xiàn)了超高亮度偏振糾纏光子對產(chǎn)生，亮度達(dá)到4.5×1010對/秒/毫瓦，帶寬達(dá)到73納米。該亮度較此前基于氮化硅平臺的電泵浦糾纏源提升了6個數(shù)量級，帶寬提升了1個數(shù)量級。

　　實驗結(jié)果表明，該糾纏源在多個波長信道下保真度均大于96%，并具備寬帶復(fù)用能力，器件尺寸僅為15毫米×20毫米，展現(xiàn)出優(yōu)異的集成度。該器件適用于波分復(fù)用的光纖網(wǎng)絡(luò)量子密鑰分發(fā)、基于衛(wèi)星的星地量子通信以及基于糾纏的量子精密測量等應(yīng)用場景。

來源：科技日報