Прорыв в квантовой фотонике: квантовый свет теперь с кремниевым контролем
Исследователи из Бостонского университета, UC Berkeley и Северо-Западного университета совершили прорыв в области масштабируемых квантовых технологий. В журнале Nature Electronics опубликована работа, в которой представлена первая в мире система, объединяющая квантовые источники света и управляющую электронику на одном чипе, произведённом по стандартному 45-нм техпроцессу.
Разработка позволяет производить стабильные потоки коррелированных фотонных пар, которые критически важны для квантовой связи, вычислений и сенсоров. Основой устройства служат кремниевые микрокольцевые резонаторы, обеспечивающие генерацию квантового света, при этом они автоматически калибруются с помощью встроенных фотодиодов, нагревателей и управляющей логики — всё в реальном времени и на одном кристалле.
Главное достижение команды — интеграция электроники, фотоники и квантовой стабилизации в рамках промышленного CMOS-процесса, что делает возможным массовое производство "квантовых световых фабрик". Чип содержит 12 параллельно работающих источников квантового света и сохраняет синхронность даже при температурных колебаниях и интерференции между элементами. Это стало возможным благодаря многолетнему сотрудничеству университетов с Ayar Labs и GlobalFoundries.
Авторы проекта уже трудоустроились в ведущие компании отрасли: PsiQuantum, Ayar Labs, Aurora и Google X. Их траектории подчёркивают стремительный рост интереса к кремниевой фотонике и масштабируемым квантовым системам. В будущем такие чипы могут лечь в основу защищённых коммуникаций, высокоточного квантового зондирования и квантовых вычислительных систем.
