IT之家 2 月 19 日新闻，中国迷信院本日发布，上海微体系与信息技巧研讨地点集成光量子芯片范畴获得主要停顿。该研讨团队采取“搭积木”式的混杂集成战略，将 III-V 族半导体量子点光源与 CMOS 工艺兼容的碳化硅（4H-SiC）光子芯片异质集成，构建出新型混杂微环谐振腔。这一构造实现了单光子源的片上局域能量静态调谐，并经由过程微腔的 Purcell 效应晋升了光子发射效力，为光量子芯片的年夜范围集成供给了全新处理计划。相干研讨结果已于 2 月 14 日宣布在《光：迷信与利用》上（IT之家附 DOI:10.1038 / s41377-024-01676-y）。针对量子点光源与微腔片上集成的技巧瓶颈，该团队翻新性地提出了“搭积木”式的混杂集成计划。这一计划采取微转印技巧，将含 InAs 量子点的 GaAs 波导精准重叠至 4H-SiC 电光资料制备的微环谐振腔上。高温共聚焦荧光光谱测试发明，得益于 GaAs 与 4H-SiC 异质波导的高精度瞄准集成，光场经由过程倏逝波耦合在高低波导间高效传输，构成“覆信壁”形式的立体局域光场。该构造的腔模品德因子到达 7.8×103，仅比原始微环降落约 50%，展示了优良的光场局域才能。进一步，该研讨在芯片上集成微型加热器，实现了量子点激子态光谱的 4nm 宽范畴调谐。这一片上热光调谐才能使腔模与量子点光旌旗灯号到达精准婚配，实现了微腔加强确实定性单光子发射。试验测得 Purcell 加强因子为 4.9，单光子纯度高达 99.2%。▲?基于 III-V 量子点跟电光 4H-SiC 资料的混杂集成量子点微腔为验证这一技巧的扩大潜力，该研讨在 4H-SiC 光子芯片上制备出两个间距 250μm 的量子点混杂微腔。研讨经由过程自力局域调谐，战胜了量子点成长招致的固有频率差别，实现了差别微腔间量子点单光子旌旗灯号的频率婚配。该任务在 4H-SiC 芯片上同步实现了光源调谐、Purcell 加强与多节点扩大，兼具高纯度与 CMOS 工艺兼容性。联合 4H-SiC 优良的电光调制特征，该技巧无望推进光量子收集向适用化迈进。