新华网南京1月5日电(记者陈席元)记者从南京大学了解到,该校“芯片集成的超导微波频率梳”近日入选2024年度南京市十大科技成果,相关技术易制造、能耗低,将助推大规模集成通用量子计算机早日实用化。
据介绍,该校吴培亨院士领导的超导电子学研究所团队成功研制完全片上集成且由直流电驱动的超导微波频率梳信号源,有望作为片上集成量子芯片的关键信号源。
频率梳是一种能够发射多条等间隔频谱线的特殊激光源,广泛应用于光学钟、激光雷达、光谱学和光神经网络等高精度测量领域。在光学领域,片上集成频率梳已取得显著进展,但在低温环境工作的微波频段完全片上集成频率梳此前仍是空白,研究团队历经五年,研制出新型集成频率梳信号源,其产生的微波信号在频谱上为一系列等间隔的谱线,时域上为一系列高度相干的调制脉冲微波信号。
值得关注的是,该器件结构简单,易于制造,操作便捷,仅由一个功耗极低的直流信号驱动,即可实现高精度频率控制。理论上,中小型稀释制冷机可以容纳数百万个这样的集成频率梳信号源。
研究团队表示,将继续优化频率梳的性能,探索其应用前景。该技术将显著降低超导量子计算的成本、能耗以及纠错难度,未来,量子计算的规模和复杂度有望大幅提升,从而加快推进大规模集成通用量子计算走向实用化。(完)