7月17日《自然·电子学》报道，美国波士顿大学、加利福尼亚大学伯克利分校和西北大学团队联合，开发出全球首个“电子-光子-量子”一体化芯片系统。这是首次在一块芯片上集成了量子光源与稳定控制电子电路，并采用标准的45纳米半导体制造工艺，为批量化生产“量子光工厂”芯片、构建大规模量子系统奠定了基础。
就像传统电子芯片依赖电流、光通信系统依赖激光，未来的光量子技术也需要稳定的“量子光”资源来实现运算、通信或感知。为此，研究人员在硅芯片上构建了一组“量子光工厂”，每个仅约1毫米见方，却能稳定产生成对相关光子，这是量子信息应用的关键资源。
此次一个关键挑战是，在保持量子光学性能的同时，把光子器件设计限制在商业互补金属氧化物半导体（CMOS）平台的严格规范之内。这要求团队从一开始就将电子与量子光学作为统一系统进行协同设计。而该芯片采用了标准的45纳米CMOS平台，具备内建反馈稳定机制，能有效应对温度变化与制造误差带来的干扰。
实验过程中，装有芯片的封装电路板被置于探针台显微镜下进行测试。图片来源：美国波士顿大学
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