近日，一項(xiàng)震驚全球的科研成果在國際科技界引起了廣泛關(guān)注。據(jù)權(quán)威媒體《科技日報(bào)》報(bào)道，電子科技大學(xué)信息與量子實(shí)驗(yàn)室攜手清華大學(xué)以及中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)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(xué)“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(lǐng)域取得的又一世界成就。
該項(xiàng)成果以“Quantum Light Generation Based on GaN Microring toward Fully On-Chip Source”為題，在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報(bào)》上發(fā)表，并因其優(yōu)秀的科學(xué)價值和實(shí)踐意義被選為“物理亮點(diǎn)”進(jìn)行重點(diǎn)宣傳報(bào)道。令人振奮的是，天府絳溪實(shí)驗(yàn)室也作為署名單位之一，彰顯了四川在量子科技領(lǐng)域的雄厚實(shí)力。
量子互聯(lián)網(wǎng)，這一充滿神秘色彩的前沿科技，以其獨(dú)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(lán)圖。
而在這幅藍(lán)圖中，量子光源芯片無疑是核心器件，它就像點(diǎn)亮“量子房間”的“量子燈泡”，讓互聯(lián)網(wǎng)用戶擁有進(jìn)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(shù)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(xué)信息與量子實(shí)驗(yàn)室等研究團(tuán)隊(duì)決定挑戰(zhàn)傳統(tǒng)，探索新的材料和技術(shù)。經(jīng)過無數(shù)次的試驗(yàn)和改良，他們終于在國際上首次將氮化鎵材料成功運(yùn)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(guān)鍵指標(biāo)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(shè)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(tuán)隊(duì)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(dǎo)側(cè)壁與表面散射損耗等技術(shù)難題。在藍(lán)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(xué)基礎(chǔ)與前沿研究院教授、天府絳溪實(shí)驗(yàn)室量子互聯(lián)網(wǎng)前沿研究中心主任周強(qiáng)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(diǎn)亮更多房間。通過為量子互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)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(luò)的需求，進(jìn)一步推動大容量、長距離、高保真量子互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。
就在一個多月前，該團(tuán)隊(duì)還取得了另一項(xiàng)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(lǐng)域的世界紀(jì)錄。接連不斷的研究進(jìn)展不僅展示了我國在量子科技領(lǐng)域的強(qiáng)大實(shí)力，也為未來的量子互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供了關(guān)鍵器件基礎(chǔ)。
展望未來，隨著量子科技的不斷發(fā)展和應(yīng)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(xué)信息與量子實(shí)驗(yàn)室等研究團(tuán)隊(duì)在量子光源芯片等領(lǐng)域的創(chuàng)新成果，無疑為這一美好愿景的實(shí)現(xiàn)注入了強(qiáng)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(jìn)步作出更大貢獻(xiàn)。
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氮化鎵
