量子科技中心_量科网

迄今为止，大多数集成量子光子学实验依赖于通过单模光纤与光子集成电路（PIC）耦合的低温单光子探测器。这种方法因探测复杂性带来重大挑战——低温条件阻碍了可扩展系统的发展。此外，向全集成器件迈进（或至少移除光纤）也将有利于开发具有大量光学模式的紧凑且高性价比解决方案。该研究报道了飞秒激光直写（FLW）制备的PIC与采用定制平面工艺制造、兼容室温操作的硅单光子雪崩二极管（SPAD）阵列的直接耦合。通过实现完美耦合及561纳米波长下高达41.0%的系统探测效率（这是迄今报道的异质/混合集成与直接耦合系统中的最高值），验证了该方案的优越性。该团队还证明了耦合对失准误差的鲁棒性，表明无需昂贵的光学对准流程。最后，研究人员利用SPAD阵列对可重构马赫-曾德尔干涉仪（即可重构多模PIC的基本单元）进行表征。该方案为量子光子学实验的设计与实施开辟了新途径，尤其适用于需要紧凑且经济高效系统的应用场景。