国际首个集成化量子频率转换芯片在济南研制成功

(赵晓)记者15日从济南量子技术研究院获悉，该院近日与中国科学技术大学合作，成功研制出国际首个集成化的多通道量子频率转换芯片，将对远距离多模量子存储技术的发展起到重要推动作用。

据介绍，该量子频率转换芯片基于逆向质子交换的周期性极化铌酸锂波导(PPLN)，实现了多通道光子非线性频率转换，且频率转换过程中保持光子的量子特性不变。

近年来，在量子信息技术领域，尤其是单光子成像与远距离量子存储器方面，亟需多通道量子频率转换芯片。为满足研究与应用的需要，济南量子技术研究院开创性地研制了多通道量子频率转换芯片。该芯片由34通道波导及34通道的光纤阵列进行双端耦合封装而成，芯片设计用于1550nm波段单光子信号和1950nm波段泵浦光进行非线性和频。

实验表明，各通道的1550nm信号光平均转化效率为60%，可媲美于商用单通道PPLN波导芯片。同时，研究团队利用该芯片研制了阵列式上转换单光子探测器，达到了各通道平均探测效率23.2%、平均暗计数557cps，及相邻通道间隔离度大于71dB的指标。该阵列式探测器在高速量子密钥分发、深空激光通信、单光子成像及激光雷达等领域具有广泛的应用前景。

据了解，集成化量子频率转换芯片的研究成果由济南量子技术研究院量子探测与波导器件实验室教授张强、高工谢秀平、副研究员郑名扬等人合作完成，论文发表在国际知名学术期刊《Physical Review Applied》上。(完)