歷時(shí)6年！北大團(tuán)隊(duì)在量子芯片領(lǐng)域重大進(jìn)展

據(jù)科技日?qǐng)?bào)消息，2月12日，北京大學(xué)王劍威教授、龔旗煌院士與常林研究員團(tuán)隊(duì)在《自然》雜志發(fā)表最新研究成果，歷時(shí)六年多，團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建了全球首個(gè)基于集成光量子芯片的大規(guī)模量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)——“未名量子芯網(wǎng)”。

北大研究團(tuán)隊(duì)攻克的核心在于芯片化集成，他們成功研制出兩款關(guān)鍵芯片，一款是服務(wù)器端的光學(xué)微腔光頻梳光源芯片，它為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)提供超低噪聲的相干光源，充當(dāng)統(tǒng)一的“頻率基準(zhǔn)”。

另一款是用戶端的量子密鑰發(fā)送芯片，實(shí)現(xiàn)了激光器、調(diào)制器、密鑰編解碼等所有關(guān)鍵功能的全功能一體化集成。這兩款芯片是解決量子通信系統(tǒng)小型化、設(shè)備實(shí)用化難題的關(guān)鍵路徑。

基于這兩款芯片構(gòu)建的“未名量子芯網(wǎng)”取得了突破性性能，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)可支持20個(gè)芯片用戶同時(shí)并行通信，任意兩用戶間的通信距離達(dá)到370公里，并打破了無中繼通信的技術(shù)界限，其組網(wǎng)能力（客戶端對(duì)數(shù)×通信距離）高達(dá)3700公里。這有效解決了以往量子通信網(wǎng)絡(luò)用戶少、距離有限、設(shè)備復(fù)雜的核心痛點(diǎn)，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

尤為重要的是，北大團(tuán)隊(duì)采用磷化銦和氮化硅材料體系的光量子芯片，在晶圓級(jí)制備中展現(xiàn)出高度均一性和高良率，具備了低成本批量生產(chǎn)的潛力。這為未來建設(shè)覆蓋更廣、用戶更多的大規(guī)模實(shí)用化量子保密通信網(wǎng)絡(luò)奠定了堅(jiān)實(shí)的芯片級(jí)基礎(chǔ)與工藝支撐。

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