光学观测助力构建纯硅量子互联网
利用硅开发量子技术为快速扩展量子计算提供了机会。近日，加拿大西蒙弗雷泽大学（SFU）的研究人员在量子技术发展方面取得了关键突破。发表在13日《自然》杂志上的一项研究，描述了他们对超过15万个硅“T中心”光子自旋量子比特的观察，这是一个重要的里程碑，使构建大规模可扩展量子计算机和纯硅量子互联网成为可能。 量子计算机具有强大的计算能力，在解决一些复杂问题方面具有巨大的潜力，有望为化学、材料科学、医学和网络安全等许多领域带来新进展。要实现这一点，必须制造出稳定、长寿命的量子比特来提供处理能力，以及使这些量子比特大规模关联在一起的通信技术。 过去的研究表明，硅可以产生部分最稳定和最长寿命的量子比特。现在，新研究为之提供了原理证据，证明了T中心——硅中一种特殊的发光缺陷可以在量子比特之间提供一种“光子链接”。 这项研究来自SFU物理系的硅量子技术实验室，该实验室由加拿大硅量子技术研究主席斯蒂芬妮·西蒙斯和荣誉退休教授迈克尔·特瓦......阅读全文
半导体所硅量子点发光机制研究取得新成果
延续了半个多世纪的摩尔定律预计将在2020年左右失效，硅基光电集成技术有望接替微电子成为未来信息技术的基石，但硅基光电子集成技术的实用化面临缺少硅基片上光源这一最后障碍。因此，硅基片上光源是当前半导体技术皇冠上的明珠，其研制成功将引领整个硅基光电子集成技术的重大变革。硅光电集成技术处于前沿探索阶
物理所预言硅烯中的量子自旋霍尔效应
最近，中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）姚裕贵研究员以及博士生刘铖铖、冯万祥采用第一性原理，系统地研究了硅烯的晶体结构、稳定性、能带拓扑和自旋轨道耦合打开的能隙，预言了在硅烯中可以实现量子自旋霍尔效应。 近几年来，拓扑绝缘体的研究在世界范围内飞速发展，并成为凝聚态物理研
西安光机所量子光学集成芯片研究获进展
在中国科学院B类战略性先导科技专项“大规模光子集成芯片”支持下，中科院西安光学精密机械研究所与国外多家科研机构合作，利用西光研制的光子芯片，基于微谐振腔中多个高纯度频率模式相干叠加的独特方案，解决了片上高维纠缠双光子态制备与控制的国际难题，证实了利用10级纠缠双光子态实现超100维的片上量子系统
中国科大建成新型光学量子行走实验系统
中国科学技术大学郭光灿院士团队提出基于时间复用的新型量子行走方案，建成了50步的光学量子行走实验系统，并基于该系统首次直接测量具有手征对称性的量子行走中的体拓扑不变量。该成果6月26日发表在上。 量子行走是量子信息领域的重要研究方向，理论上已经证明基于该模型可以实现普适的量子计算。尽管目前
中国科大建成新型光学量子行走实验系统
中国科学技术大学郭光灿院士团队提出基于时间复用的新型量子行走方案，建成了50步的光学量子行走实验系统，并基于该系统首次直接测量具有手征对称性的量子行走中的体拓扑不变量。该成果6月26日发表在《物理评论快报》上。 量子行走是量子信息领域的重要研究方向，理论上已经证明基于该模型可以实现普适的量子计
中国科大建成新型光学量子行走实验系统
中国科学技术大学郭光灿院士团队提出基于时间复用的新型量子行走方案，建成了50步的光学量子行走实验系统，并基于该系统首次直接测量具有手征对称性的量子行走中的体拓扑不变量。该成果6月26日发表在《物理评论快报》上。 量子行走是量子信息领域的重要研究方向，理论上已经证明基于该模型可以实现普适的量子计
加速十亿倍！光学量子计算模拟时间大幅缩短
科技日报北京1月27日电 （记者张梦然）据26日发表在《科学进展》杂志上的论文，英国布里斯托大学量子研究人员声称，他们大大缩短了光学量子计算机的模拟时间，比以前的方法加速了大约10亿倍。量子计算机有望以指数级速度解决某些问题，并在药物发现、电池新材料等诸多领域具有潜在应用。但量子计算仍处于早期阶段，
理化学研究所在硅量子点寿命研究上获得突破
日本理化学研究所的物理学家开发了一个优化半导体纳米设备的理论模型，证明了精心设计的量子点可以创造出抗电噪声的强大的硅空旋量子比特。这项研究对于理解去噪和设计大规模量子计算机至关重要。 理化学研究所三位物理学家开发的用于优化半导体纳米器件的理论模型将有助于扩大量子硬件的规模。 被困在半导体设备
硅基胶体量子点片上发光研究新进展
PbS胶体量子点（CQDs）由于具有带隙宽、可调谐及溶液可加工性强等优点，广泛应用于气体传感、太阳能电池、红外成像、光电探测及片上光源的集成光子器件中。然而，PbS CQDs普遍存在发射效率低和辐射方向性差的问题，因而科学家尝试利用半导体等离子体纳米晶或全介质纳米谐振腔来增强PbS CQDs的近
研究实现硅基量子芯片自旋轨道耦合强度高效调控
中国科学技术大学郭光灿院士团队在硅基半导体量子芯片研究中取得重要进展。该团队郭国平教授、李海欧教授等人与中科院物理所张建军研究员、纽约州立大学布法罗分校胡学东教授以及本源量子计算有限公司合作，在硅基锗空穴量子点中实现了自旋轨道耦合强度的高效调控，为该体系实现自旋轨道开关以及提升自旋量子比特的品质
我国实现硅基半导体自旋量子比特的超快操控
中新社合肥1月13日电 (张俊 张梦怡)记者13日从中国科学技术大学郭光灿院士团队获悉，该科研团队实现硅基半导体自旋量子比特的超快操控，其自旋翻转速率超过540MHz，是目前国际上已报道的最高值。研究成果11日在线发表在国际知名期刊《自然·通讯》上。 量子计算在原理上可通过特定算法，在一些具有重
中国科大等在固态量子光学领域取得进展
中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等和德国维尔兹堡大学、英国剑桥大学相关小组合作，在国际上首创双色脉冲相干激发理论，为光和原子的相互作用等基础量子光学问题的研究打开了一个新思路，解决了共振荧光长期存在的激光本底噪声问题。进一步，研究组通过该方法在微腔耦合的半导体量子点体系上实验实现了无激光背景的高效
半导体所硅基光学矩阵处理器研究取得突破
数字信号处理中的大多数算法均可转化为矩阵运算，光信号由于本征的并行和高带宽特性，非常适合进行矩阵运算。因此，为电学数字信号处理器嵌入光学运算内核是非常有前景的高性能数字信号处理方案。自从美国Stanford大学的J. W. Goodman教授于1978年提出基于自由空间光学的光学矩
中科院实现硅基异质集成的片上量子点发光
近日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所硅光课题组研究员武爱民团队/龚谦团队与浙江大学副教授金毅课题组合作，在硅基衬底上研制出超小尺寸的包含InAs量子点的纳米共振结构，基于准BIC原理实现了O波段的片上发光。7月28日，相关研究成果以Heterogeneously integrated quan
新型纳米腔为量子光学新应用打开大门
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517337.shtm
首款高精度量子纠缠光学滤波器问世
量子滤波器的突破有助开发更可靠的量子技术。图片来源：美国每日科技网 美国南加州大学团队在最新一期《科学》杂志上发表研究，介绍了他们开发的首个能隔离噪声并保留量子纠缠的光学滤波器。这一进展为开发紧凑且高性能的纠缠系统打下基础，这些系统可集成到量子光子电路中，从而支持更加可靠的量子计算架构和通信网
半导体所硅基集成光学导向逻辑器件研究取得系列进展
自2007年美国科学家Hardy和以色列科学家Shamir共同提出光学导向逻辑的概念以来，光学导向逻辑引起了人们的广泛关注, 目前已有美国海军实验室、莱斯大学、菲斯克大学、以色列理工学院等多家研究机构从事相关研究。 与传统光学逻辑不同，光学导向逻辑的实现依赖于光开关网络，每个开
半导体所硅基集成光学导向逻辑器件研究获重要进展
硅基集成光学导向逻辑器件实现或/或非、与/与非、同或/异或操作的波形图 在中国科学院“百人计划”项目的支持下，半导体研究所光电系统实验室在国际上率先实现光学导向逻辑器件的原理验证。 自2007年美国科学家Hardy和以色列科学家Shamir共同提出光学导向逻辑的概念以来，光学导向逻辑
中国科大首次研制成功硅基导模量子集成芯片
日前，中国科学技术大学中科院量子信息重点实验室任希锋研究组与浙江大学科学家合作，首次研制成功硅基导模量子集成芯片，实现单光子态和量子纠缠态在偏振、路径、波导模式等不同自由度之间的相干转换，其干涉可见度均超过90%，为集成量子光学芯片上光子多个自由度的操纵和转换提供重要实验依据。研究成果6月20日
硅量子计算再创新纪录：比特运行准确率接近99.99％
来自澳大利亚新南威尔士大学同一个实验室的两个研究团队，同时找到了发挥量子计算机超级计算能力的直接解决方案。两团队分别创造出两种量子比特（建造量子计算机的基石），每种量子比特处理数据的精确率都能达到99％以上。两个成果同时发表在今天出版的《自然·纳米技术》杂志上。 据物理学家组织网10月13日（
英特尔已能够生产用于量子计算芯片的全硅晶圆
去年，英特尔向量子计算的商业化迈出了一小步，拿出了17个量子位超导芯片，随后CEO Brian Krzanich在CES 2018上展示了一个具有49个量子位的测试芯片。与此前在英特尔的量产努力不同，这批最新的晶圆专注于自旋量子位而非超导量子位。这种二次技术仍然落后于超导量子力度，但可能更容易扩
中国科研团队实现硅基半导体自旋量子比特的超快操控
记者13日从中国科学技术大学郭光灿院士团队获悉，该科研团队实现硅基半导体自旋量子比特的超快操控，其自旋翻转速率超过540MHz，是目前国际上已报道的最高值。研究成果11日在线发表在国际知名期刊《自然·通讯》上。 量子计算在原理上可通过特定算法，在一些具有重大社会和经济价值的问题方面获得比经典计
铒原子首次集成到硅晶体内
德国科学家首次将拥有特殊光学特性的铒原子集成到硅晶体内，这些原子可通过通信领域常用的光连接起来，使其成为未来量子网络的理想构建块。最新实验结果在没有复杂冷却的条件下获得，且基于现有硅半导体生产工艺，因此适用于构建大型量子网络。相关研究刊发于最新一期《物理评论X》杂志。 量子网络可通过使用光
单晶硅纳米白光光源又发《自然》
华南师范大学信息光电子科技学院教授兰胜课题组与中山大学物理学院教授李俊韬、电子与信息工程学院教授佘峻聪合作，在单晶硅纳米白光光源的研究中取得突破性进展。相关研究发表于《自然—通讯》（Nature Communications）。博士研究生潘麦铭成和向进为该论文共同第一作者，兰胜教授和李俊韬教授为共同
中国科大首次实现可扩展量子中继器的光学演示
近日，中国科学技术大学教授潘建伟及其同事陈宇翱、赵博等在国际上首次利用参量下转换光源，实现了基于线性光学的量子中继器中的嵌套纠缠纯化（nested purification）和二级纠缠交换（two-hierarchy entanglement swapping）过程。基于该技术，以往量子纠缠交换
上海光机所等在强场量子光学研究中取得进展
近期，中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室与上海交通大学等单位合作，在相干激发的氮气离子中实现“光子存留”效应，验证在大气离子气体中对光子进行相干操控的可能性。相关成果发表在《科学通报》上。 氮气是空气中含量最为丰富的气体。最近的一系列科学研究发现，强场电离产生的氮气离子
研究揭示基于强磁场调控石墨烯量子点的光学性质
石墨烯量子点(GQDs)是一种小尺寸的二维纳米材料。近年来，因其稳定性、生物相容性、荧光可调性以及易被肾脏清除等特点，在癌症诊疗一体化中具有极大的应用，在生物医学领域引起了极大关注。现有应用于光热治疗的GQDs的光学吸收主要集中于近红外一区。然而，皮肤和组织的吸收以及散射使得近红外一区的激光穿透
高分辨场发射俄歇电子探针研究纳米锗硅量子点结构
纳米结构单体组分分布的研究对基础研究及应用探索具有非常重要的意义。应用高分辨场发射俄歇电子能谱和扫描电子束对在550℃和640℃生长温度下分别沉积在硅单晶衬底上的纳米锗硅量子点结构的形貌和表面组分分布进行观察,结果表明:表层分布元素不是纯锗、硅或均匀单一的锗硅合金,而是不均匀分布的锗硅混合物。纳米结
研究证明硅量子比特可以在相对较远距离间进行通信
美国普林斯顿大学研究人员在开发硅基量子计算机硬件方面迈出了重要一步。他们成功地在相距4毫米的两个硅自旋量子比特间实现了信息交换，证明硅量子比特可以在相对较远距离间进行通信。相关研究论文发表在25日的《自然》杂志上。 量子计算机的计算能力远超传统计算机，这源于其应用的量子比特可以同时处在多个状态
石墨烯与硅烯中的量子反常霍尔效应研究获理论新突破
近日，中国科学技术大学教授乔振华研究组与校内外同行合作在预言石墨烯和硅烯中的量子反常霍尔效应方面取得新突破，研究成果发表在3月14日和21日的《物理评论快报》上。 通过与校内外同行合作，乔振华提出一种新的实验方案来实现量子反常霍尔效应：将石墨烯置于反铁磁绝缘体材料铁铋酸的铁磁面上，由于石墨