近日，一項震驚全球的科研成果在國際科技界引起了廣泛關注。據(jù)權威媒體《科技日報》報道，電子科技大學信息與量子實驗室攜手清華大學以及中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所，共同研制出了一種具有劃時代意義的氮化鎵量子光源芯片。這一成果不僅是電子科技大學“銀杏一號”城域量子互聯(lián)網(wǎng)研究平臺的又一重大突破，更是我國在量子科技領域取得的又一世界成就。
該項成果以“Quantum Light Generation Based on GaN Microring toward Fully On-Chip Source”為題，在國際頂尖學術期刊《物理評論快報》上發(fā)表，并因其優(yōu)秀的科學價值和實踐意義被選為“物理亮點”進行重點宣傳報道。令人振奮的是，天府絳溪實驗室也作為署名單位之一，彰顯了四川在量子科技領域的雄厚實力。
量子互聯(lián)網(wǎng)，這一充滿神秘色彩的前沿科技，以其獨特的“量子隱形傳態(tài)”和“量子離物傳態(tài)”原理，在信息傳輸方面具有傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)無法比擬的優(yōu)勢。它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)信息傳輸?shù)臉O高安全性，還能確保信息獲取的精確性和信息處理的高速性，為未來的信息社會描繪出一幅嶄新的藍圖。
而在這幅藍圖中，量子光源芯片無疑是核心器件，它就像點亮“量子房間”的“量子燈泡”，讓互聯(lián)網(wǎng)用戶擁有進行量子信息交互的能力。然而，量子光源芯片的研制一直是一個技術難題，傳統(tǒng)的材料和方法難以滿足日益增長的需求。
正是在這樣的背景下，電子科技大學信息與量子實驗室等研究團隊決定挑戰(zhàn)傳統(tǒng)，探索新的材料和技術。經(jīng)過無數(shù)次的試驗和改良，他們終于在國際上首次將氮化鎵材料成功運用于量子光源芯片的研制中。
氮化鎵量子光源芯片相較于傳統(tǒng)的氮化硅等材料，在輸出波長范圍等關鍵指標上取得了顯著突破。其輸出波長范圍從25.6納米增加到100納米，這意味著它能夠覆蓋更廣泛的波長范圍，為量子互聯(lián)網(wǎng)的建設提供更多波長資源。同時，氮化鎵量子光源芯片還具有單片集成的潛力，為未來的量子互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供了更多可能性。
這一成果的取得離不開研究團隊在材料制備和工藝方面的深入研究和創(chuàng)新。他們通過迭代電子束曝光和干法刻蝕工藝，攻克了高質(zhì)量氮化鎵晶體薄膜生長、波導側(cè)壁與表面散射損耗等技術難題。在藍寶石襯底上，他們巧妙地加入了一個“緩沖層”，成功獲得了用于此次量子光源研制的高晶體質(zhì)量氮化鎵薄膜。
電子科技大學基礎與前沿研究院教授、天府絳溪實驗室量子互聯(lián)網(wǎng)前沿研究中心主任周強表示，氮化鎵量子光源芯片的研制成功意味著“量子燈泡”可以點亮更多房間。通過為量子互聯(lián)網(wǎng)的建設提供更多波長資源，它能夠滿足更多用戶采用不同波長接入量子互聯(lián)網(wǎng)絡的需求，進一步推動大容量、長距離、高保真量子互聯(lián)網(wǎng)的建設。
就在一個多月前，該團隊還取得了另一項令人矚目的成果——將光纖通信波段固態(tài)量子存儲的容量提升至1650個模式數(shù)，這一數(shù)字突破了該領域的世界紀錄。接連不斷的研究進展不僅展示了我國在量子科技領域的強大實力，也為未來的量子互聯(lián)網(wǎng)建設提供了關鍵器件基礎。
展望未來，隨著量子科技的不斷發(fā)展和應用，我們有理由相信，量子互聯(lián)網(wǎng)將成為未來信息社會的重要基石。而電子科技大學信息與量子實驗室等研究團隊在量子光源芯片等領域的創(chuàng)新成果，無疑為這一美好愿景的實現(xiàn)注入了強大的動力。我們期待著他們在未來能夠取得更多令人矚目的成果，為人類社會的科技進步作出更大貢獻。
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氮化鎵
