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量子频率转换（QFC）是实现不同波长量子系统互联及构建可扩展量子网络的关键技术。尽管已有显著进展，但如何同时实现高效率、低泵浦功率、附加噪声最小化、宽带宽及泵浦波长灵活性仍是重大挑战。本研究团队利用未极化磷化铟镓（InGaP）χ(2)纳米光子波导，在电信波段（1550纳米）与可见光波段（780纳米）之间实现了高效、低噪声的双向量子频率转换，无需长波长泵浦源。通过结合InGaP的高非线性磁化率与可编程模相位匹配控制技术，研究人员创造了集成薄膜波导非共振QFC中的两项纪录：破纪录的低泵浦功率（20毫瓦，比先前演示低一个数量级）和破纪录的高损耗包容归一化转换效率。该系统附加噪声远低于单光子水平，能完整保持输入光子的量子相干性与纠缠态。这一成果标志着高性能量子频率转换集成非线性光子学的重大突破，将为多功能可扩展量子网络的发展提供关键支撑。