導讀：中科大研究人員日前實現(xiàn)了在量子集成芯片上實現(xiàn)單個表面等離子激元的量子干涉，為迄今公開報道的高水平。此次獲得的研究成果，將為我國在光學芯片，乃至光學儀器領域爭取話語權(quán)。
集成光學芯片近年來越來越引起人們的關(guān)注，它具有尺寸小、可擴展、功耗低、穩(wěn)定性高、信號傳輸速度快等諸多優(yōu)點，在光學儀器等經(jīng)典光學中已獲得了廣泛應用。近年來，在量子信息領域的研究也得到了巨大關(guān)注和發(fā)展，量子邏輯門和Shor算法都已經(jīng)在量子集成光學芯片中得到了演示。表面等離子激元作為新的信息載體也開始被引入到這一領域中來，因為它可以突破衍射極限，將能量束縛在亞波長尺寸的波導中傳播，從而能進一步提高集成光學芯片的集成化程度。但是表面等離子激元在量子信息中的應用研究面臨兩個主要問題：一是目前在表面等離子激元波導結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)的量子干涉的可見度小于50%，低于量子和經(jīng)典的界限，且不能認為是真正的量子干涉；二是表面等離子激元結(jié)構(gòu)存在固有損耗，這種損耗會不會對量子干涉的可見度產(chǎn)生影響，從而限制其在量子集成光學芯片中的應用，迄今還存在爭論。
任希鋒研究組利用亞波長表面等離子激元波導結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了單個表面等離子激元的量子干涉，可見度達到95.7%，不僅充分證明了表面等離子激元的波色子特性，而且為在量子信息處理過程中應用表面等離子激元解決了若干關(guān)鍵性難題。工作進一步證實表面等離子激元結(jié)構(gòu)的固有損耗會對量子干涉可見度產(chǎn)生影響，但是可以通過特殊的設計，使得這種影響降低到可以接受的程度，這將對進一步研究表面等離子激元量子信息過程起到指導作用。
芯片的誕生可以說創(chuàng)造了一個時代，我們?nèi)缃瘳F(xiàn)實中所用的芯片全都是集成電路，（集成電路是指集成微米至納米級晶體管的功能電子元器件）集成電路的重要性已不言而喻，但縱觀世界芯片技術(shù)發(fā)展格局，我國從總體上看還處于相對落后的階段。此次中科大在量子集成光學芯片的研究成果，將為我國在光學芯片領域爭取話語權(quán)。
