“銀杏一號”量子互聯(lián)實驗平臺上新！12月23日記者獲悉，日前，電子科技大學(xué)-天府絳溪實驗室聯(lián)合團隊與山東大學(xué)合作，在國際上首次實現(xiàn)基于摻鉺鈮酸鋰晶體波導(dǎo)的光-原子糾纏芯片，將從基礎(chǔ)元件角度推動長距離、大帶寬量子糾纏互聯(lián)系統(tǒng)的向前發(fā)展。

據(jù)電子科技大學(xué)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介紹，摻鉺鈮酸鋰光-原子糾纏芯片是一種基于摻鉺鈮酸鋰晶體波導(dǎo)的集成量子糾纏存儲器件。該芯片兼容現(xiàn)有的光纖通信基礎(chǔ)設(shè)施，支持多通道寬帶量子糾纏存儲，結(jié)合量子糾纏光源，可進一步構(gòu)建光-原子糾纏界面，擴展量子互聯(lián)網(wǎng)的覆蓋范圍。

光-原子糾纏界面是構(gòu)建量子互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部件之一。合作研究團隊采用激光直寫技術(shù)在摻鉺鈮酸鋰晶體中制備出高質(zhì)量光波導(dǎo)，大幅提升了系統(tǒng)的集成度和穩(wěn)定性，未來具備大規(guī)模制備的潛力。這是國內(nèi)外首次在實驗上實現(xiàn)此類集成光-原子糾纏芯片。

此次報道的光-原子糾纏芯片具有帶寬為4GHz的5頻道寬帶量子存儲單元，用于存儲外部輸入糾纏光子對中的一組光子，進而與糾纏光子對中的另一組光子形成光-原子糾纏界面。該集成芯片與現(xiàn)有的光纖網(wǎng)絡(luò)兼容，將為構(gòu)建高效率、大規(guī)模的量子互聯(lián)網(wǎng)奠定器件基礎(chǔ)，進一步推動以“銀杏一號”為代表的量子互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的向前發(fā)展。

在研究過程中，合作研究團隊自主可控地完成了“材料生長-器件制備-封裝測試”等系列工作，攻克了低濃度摻鉺鈮酸鋰晶體生長、小缺陷晶體波導(dǎo)制備、高可靠光纖芯片極低溫耦合封裝等材料器件工藝困難，并系統(tǒng)測試了芯片的光-原子糾纏特性。

該光-原子糾纏芯片工作在光纖通信波段，總工作帶寬達20GHz，性能達到此類器件的國際先進水平。此次新進展已于近期發(fā)表在國際知名學(xué)術(shù)刊物《PhotonicsResearch》上，是“銀杏一號”在大容量量子存儲、集成量子存儲芯片基礎(chǔ)上的又一次創(chuàng)新突破。