纳米光子硅芯片上的量子存储器
集成光子电路为量子技术提供了广阔前景。然而由于光速传播的特性,许多设想中的应用需要具备可编程延迟、紧凑尺寸和高保真度的片上量子存储器。基于标准半导体工艺实现这一目标仍是重大挑战。该研究团队通过纳米光子代工厂的多晶圆项目,利用掺铒硅波导成功研制出此类存储器。实验装置尺寸仅为1.5×10⁻² mm²,却实现了44.2(9) MHz带宽的光存储和超过1 μs的可编程延迟,性能超越传统片上延迟线数个数量级。读取光场的相位保持度达到91.3(30)%的可见度。虽然当前1.89(28)×10⁻⁸的存储效率尚待提升,但通过谐振腔增强和更高掺杂浓度等技术改进后,这项基于可扩展硅工艺的方案将为光子量子计算应用开辟新道路。

