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2022-01-07 23:32 |
物理學(xué)家闡述基于量子技術(shù)的集成光子電路發(fā)展路線
由帕德博恩大學(xué)物理學(xué)家克勞斯-約恩斯（Klaus Jöns）教授領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際領(lǐng)先科學(xué)家團(tuán)隊(duì)對(duì)集成光子技術(shù)的潛力、全球前景、背景和前沿領(lǐng)域進(jìn)行了全面概述。這篇論文闡述了用于量子技術(shù)的集成光子電路路線圖，現(xiàn)已由著名的《自然評(píng)論物理學(xué)》雜志發(fā)表。該評(píng)論概述了基礎(chǔ)技術(shù)，介紹了研究的現(xiàn)狀，并描述了未來(lái)可能的應(yīng)用。 ] JR +ayk7
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"在過(guò)去的20年里，光子量子技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了許多重要的里程碑。然而，當(dāng)涉及到將結(jié)果從實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化為日常應(yīng)用時(shí)，可擴(kuò)展性仍然是一個(gè)主要挑戰(zhàn)。應(yīng)用往往需要超過(guò)1000個(gè)光學(xué)元件，所有這些元件都必須單獨(dú)優(yōu)化。不過(guò)，光子量子技術(shù)可以從經(jīng)典光子集成的平行發(fā)展中受益，"Jöns解釋說(shuō)，根據(jù)科學(xué)家們的說(shuō)法，這些還需要進(jìn)行更多的研究。 -%4,@
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集成光子平臺(tái)需要各種多種材料、組件設(shè)計(jì)和集成策略，帶來(lái)了多種挑戰(zhàn)，特別是信號(hào)損失，這在量子世界中是不容易補(bǔ)償?shù)摹Ｔ谒麄兊恼撐闹�，作者指出，集成光子量子技術(shù)（IPQT）的復(fù)雜創(chuàng)新周期需要投資，解決具體的技術(shù)挑戰(zhàn)，發(fā)展必要的基礎(chǔ)設(shè)施和進(jìn)一步構(gòu)建成熟的生態(tài)系統(tǒng)。他們的結(jié)論是，對(duì)具有大量量子力學(xué)知識(shí)及其技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)家和工程師的需求越來(lái)越大。 9Gz=lc[!7
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集成量子光子學(xué)將經(jīng)典的集成光子技術(shù)和設(shè)備用于量子應(yīng)用，其中芯片級(jí)的集成對(duì)于擴(kuò)大規(guī)模和將實(shí)驗(yàn)室演示器轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生活中的技術(shù)至關(guān)重要。約恩斯解釋說(shuō)。"科學(xué)家在集成量子光子學(xué)領(lǐng)域的努力是廣泛的，包括開(kāi)發(fā)量子光子電路，它可以是單片式、混合式或異質(zhì)式集成。在我們的論文中，我們討論了通過(guò)克服目前的路障，在未來(lái)哪些應(yīng)用可能成為可能"。 7o}J%z
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科學(xué)家們還概述了研究進(jìn)展，并討論了創(chuàng)新和市場(chǎng)潛力。其目的是通過(guò)不僅概述科學(xué)問(wèn)題，而且概述與發(fā)展必要的制造基礎(chǔ)設(shè)施和供應(yīng)鏈以將技術(shù)推向市場(chǎng)有關(guān)的挑戰(zhàn)，來(lái)刺激進(jìn)一步的研究和研究資金。 *gz{.)W
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根據(jù)科學(xué)家們的說(shuō)法，當(dāng)下迫切需要大量投資于教育，以培養(yǎng)下一代IPQT工程師。Jöns說(shuō)："無(wú)論哪種類型的技術(shù)將被用于商業(yè)量子設(shè)備，量子力學(xué)的基本原理是相同的。我們預(yù)測(cè)，對(duì)具有大量量子力學(xué)及其技術(shù)應(yīng)用知識(shí)的科學(xué)家和工程師的需求會(huì)越來(lái)越大。投資于教育下一代將有助于推動(dòng)科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展。" a-J.B.A$Z/
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