量子互联网要连起不同量子设备,先得解决“语言不通”。金刚石氮空位色心把信息放在637纳米光里,光纤最顺手的却是1550纳米。中间必须有“翻译官”:量子频率转换器。
翻译最怕噪声。过去想提效率,常用办法是加大泵浦光功率,等于把嗓门拉大。效率上去了,背景杂音也跟着涨。
![]()
团队沿波导逐段测厚度,再逐段微调极化周期。厚的地方周期拉长,薄的地方缩短。传统“周期极化”变成“适配极化”。效果直接:传统器件要120毫瓦泵浦才到最大转换效率,适配器件只要19毫瓦,泵浦功率降了8分贝;总噪声降14分贝。
更关键的是噪声增长规律变了。传统器件功率翻倍,噪声涨四倍;适配器件功率翻倍,噪声只涨两倍。噪声主源也变了,从级联二次谐波和斯托克斯拉曼散射,转向直接反斯托克斯拉曼散射,后者更容易压制。说人话:过去靠低功率避噪,现在高功率运行也能保持干净信号。
放到全球量子网络竞争里看,这不是小修小补。美国哈佛、MIT、NIST在氮空位色心和量子中继布局深,欧洲ICFO、因斯布鲁克大学在集成量子光子学积累久,日本东京大学、NTT在铌酸锂器件上是老玩家。量子频率转换是它们绕不开的一环。
中国不是看客。铌酸锂晶体,中国本来就是全球主要供应来源,从晶体生长到器件加工有完整链条。薄膜铌酸锂光子学这几年在国内推进很快,上海微系统所、华中科技大学、清华大学等团队都在做。量子频率转换方向,中科大、上海微系统所等已有系列积累。
![]()
频率转换器不是普通零件。它本质是连接不同波段的芯片级“翻译芯片”。低噪声、低功耗、可量产,量子网络才有从实验室走向工程化的支点。薄膜铌酸锂在光通信里已经热起来,高速调制器、光频梳、非线性器件都在推进。量子频率转换门槛更高。把噪声压下去,等于给这个平台开了一扇新窗。
— 感谢阅读 · 欢迎点赞关注 · 小编 —
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.