一项新技术，使得在单一芯片中集成光学开关和单光子探测器成为可能　-德赢Vwin官网网

3月3日消息，在对量子计算和通信的潜在推动中，欧洲的一个研究合作报告了一种控制和操纵单光子而不产生热量的新方法。该解决方案使得在单一芯片中集成光学开关和单光子探测器成为可能。

发表在《自然-通讯》上，该团队报告说，他们开发了一种用微观机械运动而不是热量来重新配置的光学开关，使该开关与热敏感的单光子探测器兼容。

今天使用的光学开关通过局部加热半导体芯片内部的导光板来工作。“这种方法不适用于量子光学，”合著者Samuel Gyger说，他是斯德哥尔摩KTH皇家理工学院的博士生。

“因为我们想要检测每一个光子，所以我们使用量子探测器，通过测量单个光子被超导材料吸收时产生的热量来工作，”Gyger说。“如果我们使用传统的开关，我们的探测器将被热量淹没，从而根本无法工作。”

Carlos Errando Herranz说，作为欧洲量子旗舰项目S2QUIP的一部分，他构思了这一研究理念，并在KTH领导了这项工作。“新方法可以控制单光子，而不会出现加热半导体芯片的缺点，从而使单光子探测器失去作用。

利用微机电（MEMS）致动技术，该解决方案可以在单个半导体芯片上实现光开关和光子检测，同时保持单光子探测器所需的低温。

”我们的技术将有助于连接量子技术集成光学电路所需的所有构件，“Errando Herranz说。”量子技术将实现安全的信息加密和计算方法，解决当今计算机无法解决的问题，而且它们将提供vwin 工具，使我们能够理解自然界的基本定律，这可以带来新的材料和药物。“

该小组将进一步开发该技术，使其与典型的电子产品兼容，这将涉及降低实验设置中使用的电压。

Errando Herranz表示，该小组的目标是在已经制造片上光学器件的半导体代工厂中整合制造工艺--这是实现量子光学电路足够大的必要步骤，以实现量子技术的一些承诺。

欧盟的Horizon 2020研究与创新计划根据第820423号资助协议（S2QUIP）为研究提供了财务支持；瑞典研究委员会，克纳特和爱丽丝·沃伦伯格基金会，上奥地利州以及奥地利科学基金。

这项工作由KTH的Val Zwiller教授和Klaus D.Jöns教授（现为德国帕德博恩大学）共同监督。埃兰多·赫兰兹（Errando Herranz）现在是美国麻省理工学院（MIT）的研究员。该研究的参与者包括林茨理工学院和奥地利约翰内斯·开普勒大学的研究人员。
编辑：lyn

声明：本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人，不代表德赢Vwin官网网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用，如有内容侵权或者其他违规问题，请联系本站处理。举报投诉

单光子控制

单光子控制

+关注

关注
0

文章
2

浏览量
5469
单光子探测器

单光子探测器

+关注

关注
1

文章
31

浏览量
4438

一文解析单光子激光测距技术

单光子激光测距技术是一项较新型的探测技术，是激光测距的一

发表于 11-15 11:37 •392次阅读

使用单光子探测技术设计的数字混沌激光雷达系统

混沌激光雷达具有分辨率高、抗干扰和隐蔽性强的优点，然而受限于混沌光源的功率、线性探测器的灵敏度以及硬件带宽，其在远距离探测方面存在瓶颈。另外，单光子

发表于 11-13 09:11 •258次阅读

VirtualLab：通用探测器

探测器窗口的中心位置和大小可以根据坐标系和每一个单独模式的扩展或探测器的位置来定义。用户还可以配置采样是单独处理(每个模式)还是在相互网格上处理。该网格可以由周期(采样距离)或

发表于 08-06 15:20

基于超导纳米线单光子探测器的40万像素相机提供前所未有的宇宙视野

一台基于超导纳米线单光子探测器（SNSPD）的40万像素相机为天文学和量子技术应用提供了前所未有的低噪声、高分辨率成像能力。

发表于 06-04 09:46 •1.8w次阅读

在硅芯片上集成量子光探测器

英国布里斯托大学的研究人员在扩展量子技术方面取得了重要突破。他们将世界上的量子光探测器集成到硅芯片上。相关研究发表

发表于 06-03 06:28 •390次阅读

超导单光子探测器在生物领域中的应用进展综述

自2001年被发明以来，超导纳米线单光子探测器（SNSPD）迅速成长为近红外波段的明星光子探测器，其在

发表于 05-31 09:31 •1.7w次阅读

单光子雪崩探测器SPAD助力激光扫描显微镜发展

据麦姆斯咨询介绍，单光子雪崩探测器（SPAD）是指工作电压高于击穿电压的APD，也称为盖革模式APD，通过配套淬灭电路和读出电路对雪崩倍增过程进行淬灭和恢复控制从而实现单

发表于 05-27 09:28 •1084次阅读

硅基光电子工艺中集成锗探测器的工艺挑战与解决方法简介

锗（Ge）探测器是硅基光电子芯片中实现光电信号转化的核心器件。在硅基光电子芯片工艺中实现异质单片集成高性能Ge

发表于 04-07 09:16 •993次阅读

什么是单光子探测器

单光子探测器(SPD)是一种超低噪声器件，增强的灵敏度使其能够探测到光的小能量量子——光子。

发表于 03-29 06:34 •688次阅读

光子集成芯片和光子集成技术的区别

光子集成芯片和光子集成技术虽然紧密相关，但它们在定义和应用上存在一些区别。

发表于 03-25 14:45 •791次阅读

光子集成芯片和光子集成技术是什么

光子集成芯片和光子集成技术是光子学领域的重要概念，它们代表了光子

发表于 03-25 14:17 •1023次阅读

光子集成芯片是什么

光子集成芯片，也称为光子芯片或光子集成电路，是一种将光子

发表于 03-22 16:51 •1162次阅读

简单认识微波光子集成芯片和硅基光子集成芯片

、光放大器和光探测器等组成，而微波器件则由微波源、微波调制器、微波放大器和微波探测器等组成。通过将这些器件集成在同

发表于 03-20 16:11 •892次阅读

光子探测器改写量子计算规则

科学家们通过基于光子探测器的方法在量子光学领域取得了突破，为改进量子计算铺平了道路。帕德博恩大学的科学家们使用了一种新方法来确定

发表于 03-08 06:36 •346次阅读

光子探测器改写量子计算规则

两位科学家通过特殊的实验装置表明，带有超导单光子探测器的零差探测器对输入光子通量具有线性响应。换句话说，这意味着测量的信号与输入信号成正比。

发表于 02-27 13:57 •535次阅读