研(yan)究人员正在仪器上进行测试。图(tu)片来源：布里斯托大学官网

科技日(ri)报记者 张佳欣

英国布里斯托大学的研(yan)究人员在扩展(zhan)量(liang)子技术方面(mian)取得了重要突破。他们将世界(jie)上最小的量(liang)子光探测器集成(cheng)到硅芯片上。相关研(yan)究发表在17日(ri)出(chu)版的《科学进步》杂志上。

规(gui)模化制造(zao)高性能电子和(he)光子学硬件是实现下一代先(xian)进信息技术的基础(chu)。然而，如果(guo)没有真正可扩展(zhan)的量(liang)子技术硬件制造(zao)工(gong)艺，量(liang)子技术带来的益处将无法(fa)得到完全呈现。

由于(yu)构建(jian)单台机器可能需要大量(liang)组件，因此能够大规(gui)模制造(zao)高性能量(liang)子硬件对于(yu)量(liang)子计算来说至关重要。为了实现这一目标，研(yan)究人员展(zhan)示(shi)了一种量(liang)子光探测器。它是在一块电路(lu)面(mian)积为80微米(mi)乘220微米(mi)的芯片上实现的。

至关重要的是，小尺寸意味着量(liang)子光探测器可以更快，这是解锁高速量(liang)子通信和(he)实现光量(liang)子计算机高速运(yun)行的关键。

研(yan)究人员解释说，这种类型的探测器被称为零差探测器。它们能在室温(wen)下工(gong)作，可用(yong)于(yu)量(liang)子通信、极其灵敏的传感器（比如最先(xian)进的引力波探测器），以及一些量(liang)子计算机中。

2021年(nian)，该团队展(zhan)示(shi)了如何将光子芯片与单独的电子芯片连接起来，以提(ti)高量(liang)子光探测器的速度(du)。现在，他们使用(yong)单一的电子－光子集成(cheng)芯片，将速度(du)提(ti)高了10倍，同时(shi)将面(mian)积减少到原来的五十分之一。

这些探测器速度(du)快、体(ti)积小，同时(shi)没有丧失对量(liang)子噪声(sheng)的灵敏度(du)，依然能非常精确地测量(liang)量(liang)子。

研(yan)究人员说，下一步，将提(ti)高新探测器的效率，并在许多不同的应用(yong)中进行测试。