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英国布里斯托大学开发集成光子源,向大规模量子技术迈进
采用集成光子学开发可扩展的量子技术的需求非常旺盛。英国布里斯托大学是这一领域的先驱，发表在《自然通信（Nature Communications）》期刊上的新研究证明了这一点 。技术 论文领导作者 Stefano Paesani 博士解释道：“限制集成量子光子技术规模化的一个重要挑战就是 ，缺少能够生成高质量单光子的片上光源 。
第1步就是利用一些机器加工出70纳米的浅刻蚀光栅。当然了 ，加工这种芯片的这些机器也是需要很高的技术含量的 。第2步就是在晶圆体上套刻出波导结构 。第3步就是对芯片表面进行抛光。第4步是对精原体进行切割，把晶圆体上的芯片切割下来以后 ，接上电路板。
最新研究朝实现光量子通讯迈进了一步 。英国布里斯托大学 、赫瑞瓦特大学、荷兰卡弗里纳米科学研究所的科学家们将这项快速控制单光子的路径和偏振的研究发表在最新一期《物理评论学快报》杂志上 。
由于这些大学大多有红砖的校园建筑 ，英国人统称这些大学叫做“红砖大学 ”（Red Brick University），全英国仅有6所大学享有这一地位，分别是曼彻斯特大学、布里斯托大学 、谢菲尔德大学 、伯明翰大学、利兹大学和利物浦大学。她们都是英国最顶尖的老牌名校 ，这个称谓主要是有别于牛津和剑桥大学 。
光子计算机比量子计算机先进吗?
1 、目前 ，光子计算机和量子计算机都处于实验室研究阶段，还没有能够商业化的产品 。因此 ，它们的性能和先进程度难以确定。但是 ，就目前的技术水平而言，量子计算机比光子计算机更受关注 ，因为量子计算机具有超越经典计算机的潜力 。
2 、在讨论光子计算机和量子计算机的先进性时 ，我们不能简单地断定哪一方更胜一筹 。量子计算机以其模拟计算的能力而闻名，展现出独特的速度优势。相比之下 ，光子计算机则倾向于执行数字计算任务 ，尽管其速度可能相对较慢 。
3、量子计算机是模拟的，但是速度更快 。光子是数字的 ，速度不如量子。各有千秋 ，没法比较 。
光子发生器的应用
1 、光子发生器的应用主要体现在量子信息技术 、通信、传感以及生物医学等多个领域 。在量子信息技术中，光子发生器是核心器件，尤其在量子通信和量子计算方面发挥着重要作用。通过产生和操控单光子或纠缠光子对 ，光子发生器能够实现安全的量子密钥分发 ，保证通信的绝对安全性。
2 、迄今为止，它们已被证明是最通用的按需单光子发生器 。光路要求这些单光子源以规则的模式排列在半导体芯片上 。然后 ，来自光源的波长几乎相同的光子必须以引导的方向释放。这样就可以操纵它们与其他光子和粒子形成相互作用来传输和处理信息 。直到现在 ，这类电路的开发还存在着很大的障碍 。
3 、光子火箭推进20世纪50年代初桑格尔设想的由光子火箭推动的宇宙飞船，分三部分。最前面是供宇航员工作和生活的座舱 。中间部分是燃料贮箱 。最后面是动力部分 ，它的主要部件是巨大的凹面反射镜 ，面积达几十平方米。光子发生器在反射镜的焦点上，推动飞船高速前进 。
4、其实光芯片是一个统称 ，光芯片被应用在各个领域 ，目前通信上面的已经比较成熟 。
5 、这项设计还可应用于另外一个非常有趣的实验。因为光在波导中只会以两种方向发射——右到左或是左到右，自然而然的可以想到 ，只需要在纳米管的两个端口都放置一个光电转换器 ，就可以检测是否有单光子产生 。
分布式光纤应变分析仪
1 、分布式光纤温度应变监测技术基于光纤传感原理，利用光纤作为传感器来实现温度和应变的测量 。光纤传感器通常采用光纤布拉格光栅（FBG）或拉曼散射技术，通过测量光纤传感元件的光信号变化来推断温度和应变的分布情况。FBG传感器是一种常用的光纤传感元件 ，它利用光纤中周期性的光栅反射结构来选择性地散射特定波长的光。
2、目前国际上最先进的BOTDR监测设备以日本 NTT公司最新研制开发的最新一代 AQ8603型BOTDR光纤应变分析仪为代表 。表1为AQ8603的主要技术性能指标 。 表1 AQ8603光纤应变分析仪的主要技术性能指标 3 隧道安全监测 BOTDR分布式光纤传感技术在隧道方面的应用 ，目前已经在国内日渐成熟。
3、分布式光纤传感系统在多个领域中发挥着关键作用，尤其在电力行业中 ，它被用于电力电缆的表面温度检测和监控 ，以实现事故点定位 。例如，电缆隧道和夹层的火情监测 ，以及发电厂和变电站内温度的实时监控 ，包括故障点的检测和火灾报警功能，确保电力设施的安全运行 。
量子应用中的集成光电子学
1 、不同材料的集成光子集成电路（PIC）为量子应用提供了广泛的可能性。Quandela和Sparrow Quantum公司分别专注于高效单光子源和检测器的开发 ，Pixel Photonics公司则专注于将单光子检测器与量子光子平台集成 。用于量子通信的集成光电子学 ，如KETS量子公司提供的基于芯片的解决方案，展示了量子安全通信的潜力 。
2 、Optica更新揭示了硅基光电子与薄膜铌酸锂在光量子技术中的集成创新 新的研究概述了UC San Diego在2022年的一项突破 ，他们通过集成电光调制器（EOM）在光子芯片上实现了高效泵浦脉冲整形 ，以优化光子对的生成过程[1]。
3、集成光电子学国家重点实验室将重点聚焦于新一代光通信和光信息处理等领域中的关键光电子器件研发，特别是以量子结构为基础的器件及其集成技术 。实验室密切关注光电子新材料 、新器件和新应用技术的创新与突破 。
4 、半导体光电子学是基于在半导体内操纵和控制光子运动的一门新的科学与技术，是研究半导体中光吸收及辐射发射 ，是国家信息基础设施建设的关键课题。
5、中国科学院物理研究所和国际学者联手在学术期刊上发表了一篇名为莫尔光子学与光电子学：最新进展与未来挑战的综述文章 。该文章深入探讨了莫尔光子学和光电子学领域的前沿发展 ，包括莫尔激子 、莫尔极化子 、莫尔激光等现象，以及它们在量子光源、对称性破缺光电子学等领域的应用潜力 。
标签： 光子学在光学量子计算中的应用
