量子科技中心_量科网

固态量子光源为实现静态自旋量子比特与飞行光子量子比特的互联提供了可扩展路径，这将成为未来量子网络的基石。工作于1260-1675纳米波长范围的通信波段自旋-光子量子比特，因其在标准光纤中的极低损耗特性，特别适合长距离量子通信。但要实现规模化应用，必须满足多项严苛标准：相干自旋态控制、确定且不可区分的单光子发射、以及与能增强辐射特性（如寿命、相干性和光子不可区分性）的纳米光子结构的集成。本研究系统考察了多种固态平台中最先进的自旋-光子量子比特体系，包括金刚石色心、碳化硅缺陷中心、量子点及二维材料，并特别关注具有CMOS工艺兼容性和通信波段工作潜力的硅基发光中心（如G、T、C及Ci中心）。该团队根据自旋-光子接口可用性、CMOS工艺兼容性和发光中心可扩展性对这些体系进行分类，同时探讨了集成光子（电路）环境中腔量子电动力学（cQED）的最新进展，包括珀塞尔增强和品质因数工程。该工作重点展示了城域尺度量子网络的新兴示范案例，并勾勒出通往芯片级量子光子集成电路（QPICs）的发展路径——这种电路将确定性发光中心制备、相干自旋操控和量子信息处理融为一体。这些突破为构建全球量子网络奠定了基础，将推动安全通信、分布式量子计算和量子增强传感等应用的发展。