美国波士顿大学、加州大学伯克利分校与西北大学组成的研究团队，成功打造出全球首颗集成量子光源与控制电子组件的混合芯片，并以商业化45纳米CMOS制程完成原型制作，在量子芯片开发上迈出关键一步，
研究成果已发表在《Nature Electronics》期刊。团队运用硅基“微环共振器”作为量子光源，通过非线性光学效应产生“相关光子对”（Correlated Photon Pairs），为量子通信、传感与运算等应用提供关键量子位元（Qubit）。
Qubit的最大挑战在于稳定性差，容易受环境微幅波动干扰，造成运算错误，进而拉高冷却与环控成本。为解决此问题，团队在每个共振器内置光电传感器与微型加热器，结合芯片上的控制逻辑，可即时监控并自动校准共振频率，即使面对温度与电磁干扰，也能稳定产出量子光。
此设计让芯片具备“自我监控、自我校准”能力，显著提升稳定性，为量子设备导入封装集成与规模扩展奠定基础。
随着量子技术持续受到关注，这类芯片未来有望应用于安全通信网络、高端传感设备与量子计算机架构。特别是在量子网络中，稳定产出并控制光子对的组件将是关键基础；而在传感与运算场景中，具备即时控制与片上集成能力的模块，也有助于提升系统稳定性与准确度。
尽管本次技术集成具高度潜力，但目前仍处于单一样品阶段，尚未进入大规模制造。研究团队尚未公开完整制造成本、良率与实际量子运算应用表现。
未来若要进一步推动产业落地，仍须依赖跨领域技术集成与应用场景验证，才能将此量子芯片从原型推向成熟商品化。
（首图为示意图，来源：shutterstock）
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