量子科技中心_量科网

量子技术有望实现安全的通信网络和强大的新型信息处理形式，但大规模构建这些系统仍面临重大挑战。钻石因其能容纳原子尺度缺陷而成为量子器件的理想材料——这些缺陷可发射单光子并以超常稳定性存储量子信息。然而，传统钻石光学结构的制备依赖缓慢的定制化工艺，难以规模化生产。该研究团队提出了一种将钻石量子光子学推向工业化生产的新方法：通过商用半导体代工厂制备高精度硅掩模，再通过微转移印刷技术将其转印至钻石基底，而非直接在钻石上逐一定制光刻器件。这些掩模可定义大规模纳米光学结构阵列，将最复杂的图案定义步骤从钻石基底转移至前道工艺，从而提升器件均匀性、良品率和生产效率。利用该方法，研究人员展示了数百个具有更优光学性能且能调控量子发射器相互作用的钻石“量子微芯片”。这种芯片化设计允许替换缺陷器件，并能与现有光电子电路集成。研究结果表明，高质量钻石量子器件可通过与半导体代工兼容的规模化技术实现。该方法为构建基于成熟半导体制造基础设施的大规模量子光子系统及混合量子-经典技术提供了可行路径。