量子科技中心_量科网

实现远距离量子态分发对于构建全球量子网络及开展空间尺度量子物理基础测试至关重要。尽管卫星平台已成功演示了千公里级地面纠缠分发、量子密钥分发和量子隐形传态，但未来星座组网与深空任务需要具备高鲁棒性、紧凑型且低功耗的光子源。集成光子学提供了可扩展的解决方案，但关键光谱波段仍存空白。虽然电信波段的集成光子对源已趋成熟，但近可见光波段光子通过抑制衍射损耗和最大化光学望远镜收集效率，为星地链路提供了独特优势。由于在可见光透明材料中实现反常色散存在根本性挑战，该波段的可扩展集成光源长期难以突破。该工作通过基于宽带隙、超低损耗氮化硅（Si₃N₄）微环谐振腔的集成近可见光光子对源填补了这一空白——通过调控高阶波导模式色散，突破本征正常色散限制实现了高效相位匹配。该器件展现出4.87×10⁷对/秒/mW²/GHz的谱亮度与357MHz的窄光子线宽，实现了高达2.3MHz的预示单光子生成率，二阶关联函数g(2)h(0)低至0.0041。研究人员还观测到干涉可见度达98.4%的能量-时间纠缠态，在通量超过4060万对/秒时仍违反CHSH不等式。结合氮化硅已被证实的抗辐射特性，该光源为日光环境下量子通信及轨道多光子干涉协议提供了可直接搭载的硬件基础。