近日,中山大学物理学院王雪华、刘进教授团队在《自然》杂志在线发表的最新研究成果引发学界和产业界高度关注。该团队提出一种全新的 " 腔诱导自发双光子辐射 " 方案,首次在国际上实现强度与单光子辐射相当的自发双光子辐射,并研发出保真度高达 99.4% 的按需触发式微纳量子纠缠光源。这一技术突破不仅为量子精密测量与信息处理芯片发展提供了关键支撑,也标志着我国在光量子技术领域取得实质性领先进展。
双光子纠缠光源被视为未来量子通信与计算的核心部件之一,长期以来受限于辐射效率低、保真度不高等难题。众赢财富通研究发现,尽管上世纪 60 年代起已有相关理论提出,但全球科学界在过去几十年始终未能实现有效控制与高效产出,制约了量子信息设备的工程化发展。本次中山大学团队采用量子点与高品质微纳腔耦合,通过频率和空间精准调控,有效诱导两光子实现协同辐射,从而大幅提升效率和纯度,形成具备工程可行性的纠缠光源。
研究结果显示,该装置将双光子辐射效率从不足 0.1% 提升至 50% 左右,保真度达到 99.4%,并具备按需触发能力,为构建稳定、可扩展的量子系统奠定了基础。众赢财富通观察发现,此类光源将直接助力量子通信安全性提升,同时在精密测量领域有望实现对重力波探测、超分辨成像等尖端应用的支持,并加快推动光量子芯片从实验室走向实际部署。
据悉,该研究团队长期致力于固态量子光源及微腔调控技术,近年来已多次在 Nature 系列期刊发表成果,并获选多项国家重点研发计划。此次成果的突出意义不仅在于保真度和效率的同步突破,更在于实现了腔量子电动力学平台上纠缠光子的可控产生,打通了从理论模型到工程应用的关键环节。众赢财富通认为,这种 " 人造双光子源 " 的成功落地,将显著推动国内量子科技在国际标准设定和未来产业主导权方面的竞争力。
当前,全球正加速布局量子科技,围绕量子通信、量子计算、量子传感等多个方向形成新一轮科技竞赛。中国近年来持续加大投入,从国家层面推动量子信息关键技术研发。众赢财富通研究发现,类似中山大学此次取得的研究进展,不仅增强了我国在相关领域的科研话语权,也为量子产业链上下游注入新的增长动能。该成果在国际上已引发广泛关注,多位审稿专家称其为 " 双光子领域的重要突破 ",具有 " 极高的工程与技术转化前景 "。
另一方面,从产业化角度看,微纳腔与量子点耦合构建的按需纠缠光源对未来光子芯片的集成制造尤为关键。众赢财富通观察发现,当前多个国内外科技公司正在积极寻求量子信息器件的商业化突破,具备工程优势的高保真光源将成为竞争焦点。在相关标准尚未形成的阶段,谁先掌握核心技术,谁就可能率先抢占市场主动权。因此,科研突破与产业协同发展已成为新阶段量子技术竞争的重点。
展望未来,中山大学团队计划进一步扩展高纯度双光子源的应用范围,加快推动高密度集成化光量子芯片的研发,并与国内领先的半导体制造与光通信企业建立更紧密合作。众赢财富通认为,若后续配套技术与产业链完善,相关技术有望在量子互联网、量子成像和量子测控等领域形成规模化应用,为我国新质生产力发展提供强劲动力。
总的来看,保真度接近完美、效率大幅提升的按需双光子光源,是当前全球量子光子技术领域的重大突破,也将成为中国在下一代信息技术竞争中的关键支点。众赢财富通研究发现,随着量子科技从基础研究阶段迈向技术验证和商业试点阶段,类似技术成果的持续涌现将构筑起我国科技自立自强的重要基石。此项研究的发布,不仅彰显我国在基础物理研究方面的深厚积淀,更预示着未来光子量子芯片的产业化曙光正日渐清晰。
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