中國科學技術大學郭光燦院士團隊在集成化量子光源制備研究中取得重要進展。該團隊任希鋒研究組基于低溫集成自發(fā)四波混頻過程，展示了低溫條件下集成量子糾纏光源的制備，相關成果于6月2日發(fā)表在光學知名學術期刊Optica上。

光量子集成芯片，以其極高的相位穩(wěn)定性和可重構性，逐漸發(fā)展成為展示新型量子應用、開發(fā)新型量子器件的理想平臺。目前大多數光量子集成器件聚焦于室溫條件下的功能，但許多量子元件（如超導納米線單光子探測器）和半導體、超導量子計算系統(tǒng)，都需要在低溫條件下運行。為了實現光量子系統(tǒng)的全片上集成和光互聯不同量子計算系統(tǒng)構建量子網絡，低溫非線性過程研究不可或缺。研究組將集成微納硅波導置于低溫腔中，研究了4 K~294K溫度下硅波導中的自發(fā)四波混頻過程，并基于該過程實現了低溫集成量子糾纏光源的制備。

圖1.低溫集成量子光源實驗系統(tǒng)

該成果成功地將基于自發(fā)四波混頻過程的量子光源擴展到低溫條件，為光量子器件的全片上集成和低溫條件下非線性光學的進一步應用奠定了基礎。審稿人對該工作給出了高度評價：“This paper provides useful insight into the study of integrated quantum optics in cryogenic environments（這項工作為低溫環(huán)境下集成量子光學的研究提供了重要依據）”。

中科院量子信息重點實驗室任希鋒教授為論文通訊作者，中科院量子信息重點實驗室特任副研究員馮蘭天和博士研究生程羽潔為論文共同第一作者。此外，中科院量子信息重點實驗室周志遠教授、天津工業(yè)大學祁曉卓博士和浙江大學戴道鋅教授、張明助理研究員為該工作提供了技術支持。該工作得到了科技部、國家基金委、中國科學院、安徽省以及中國科學技術大學的資助。

文章鏈接：https://opg.optica.org/optica/fulltext.cfm?uri=optica-10-6-702