国际科研团队在《自然电子学》发表重要研究成果,成功研发出首款集成电子-光子-量子系统的芯片。这项突破采用标准45纳米CMOS工艺制造,实现了量子光源的芯片级集成与稳定控制,为量子技术的规模化应用奠定基础。
该芯片由波士顿大学、加州大学伯克利分校和西北大学联合开发,其核心创新在于:
集成了12个并行工作的量子光源阵列,每个单元尺寸小于1mm²
采用微环谐振器产生关联光子对,通过内置光电二极管实时监测稳定性
创新性整合了温控系统和反馈电路,可自动补偿环境干扰
完全基于商用半导体产线工艺,具备量产可行性
研究团队通过三项关键技术突破解决了量子系统规模化难题:波士顿大学开发的精密光子器件设计实现了高效量子光产生;加州大学伯克利分校的集成控制系统保障了运行稳定性;西北大学的量子测量技术则完成了性能验证。项目负责人Miloš Popović教授表示:"这是首个证明商用产线可制造复杂量子系统的实证。"
该成果标志着量子技术从实验室走向产业化的重要转折。采用相同工艺的光互连芯片已由衍生企业Ayar Labs实现商业化,预示着量子芯片的产业化路径已然清晰。研究人员指出,这种可扩展架构有望推动量子通信、传感及计算技术的快速发展。
更多信息: Danielius Kramnik 等人,《CMOS 芯片上量子光源的可扩展反馈稳定》,《自然电子学》(2025 年)。期刊信息: 《自然电子学》












