集成量子光子学将经典的集成光子技术和设备用于量子应用

由帕德博恩大学物理学家克劳斯-约恩斯(Klaus Jöns)教授领导的国际领先科学家团队对集成光子技术的潜力、全球前景、背景和前沿领域进行了全面概述。这篇论文阐述了用于量子技术的集成光子电路路线图，现已由著名的《自然评论物理学》杂志发表。该评论概述了基础技术，介绍了研究的现状，并描述了未来可能的应用。

"在过去的20年里，光子量子技术已经达到了许多重要的里程碑。然而，当涉及到将结果从实验室转化为日常应用时，可扩展性仍然是一个主要挑战。应用往往需要超过1000个光学元件，所有这些元件都必须单独优化。不过，光子量子技术可以从经典光子集成的平行发展中受益，"Jöns解释说，根据科学家们的说法，这些还需要进行更多的研究。

集成光子平台需要各种多种材料、组件设计和集成策略，带来了多种挑战，特别是信号损失，这在量子世界中是不容易补偿的。在他们的论文中，作者指出，集成光子量子技术(IPQT)的复杂创新周期需要投资，解决具体的技术挑战，发展必要的基础设施和进一步构建成熟的生态系统。他们的结论是，对具有大量量子力学知识及其技术应用的科学家和工程师的需求越来越大。

集成量子光子学将经典的集成光子技术和设备用于量子应用，其中芯片级的集成对于扩大规模和将实验室演示器转化为现实生活中的技术至关重要。约恩斯解释说。"科学家在集成量子光子学领域的努力是广泛的，包括开发量子光子电路，它可以是单片式、混合式或异质式集成。在我们的论文中，我们讨论了通过克服目前的路障，在未来哪些应用可能成为可能"。

科学家们还概述了研究进展，并讨论了创新和市场潜力。其目的是通过不仅概述科学问题，而且概述与发展必要的制造基础设施和供应链以将技术推向市场有关的挑战，来刺激进一步的研究和研究资金。

根据科学家们的说法，当下迫切需要大量投资于教育，以培养下一代IPQT工程师。Jöns说："无论哪种类型的技术将被用于商业量子设备，量子力学的基本原理是相同的。我们预测，对具有大量量子力学及其技术应用知识的科学家和工程师的需求会越来越大。投资于教育下一代将有助于推动科学和技术的发展。"

关键词： 光子 量子 设备