硅芯片上异质超导-光子电路中的量子干涉

量子信息处理在高效通信与计算数据方面大有前途。然而，将当前光子实现方法扩展到更大系统规模仍是实现突破性量子技术的突出挑战。量子信息处理器的两个主要组成部分是量子干涉和单光子探测器。这里我们开发了一种混合超导-光子电路系统，以展示这些元件如何以可扩展方式在硅芯片上组合。我们通过直接在芯片上干涉并探测光子对，利用波导耦合单光子探测器，展示了该方法对集成量子光学的适用性。使用由氮化硅纳米光子波导实现的方向耦合器，我们在用两个单片集成超导单光子探测器测量光子统计时观察到 97% 的干涉可见度。光子电路和探测器制造工艺与标准半导体薄膜技术兼容，使得在硅芯片上实现更复杂和更大规模的量子光子电路成为可能。