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哈尔滨工业大学（深圳）宋清海、周宇教授团队在碳化硅集成光量子纠缠器件领域取得新突破，研究成果发表于《自然·通讯》，将进一步推进集成光量子信息技术在量子网络和量子传感领域的应用。

近日，哈尔滨工业大学（深圳）的宋清海、周宇教授团队在碳化硅集成光量子纠缠器件的研究上取得了显著的进展，这一突破有望进一步推动集成光量子信息技术在量子网络和量子传感领域的广泛应用。相关研究成果已在国际权威期刊《自然·通讯》上发表。

该研究团队在绝缘体上的碳化硅材料上成功制备出单个电子自旋阵列，并通过精细的操控手段展示了这些自旋的相干特性。这一步骤为实现量子信息的稳定传输和处理奠定了坚实的基础。

研究过程中，团队巧妙地将特殊的碳化硅外延层晶圆与氧化硅晶圆结合在一起，通过磨削和抛光技术，将碳化硅层精准地减薄至200纳米，为后续的量子操作提供了理想的平台。

随后，团队利用先进的离子注入技术，在碳化硅层中成功引入了双空位自旋，并通过光磁共振（ODMR）技术验证了这些自旋的相干特性。值得注意的是，此次研究的碳化硅材料中，约有1.1%的碳原子和4.7%的硅原子展现出核自旋特性，为量子信息的存储和处理提供了丰富的资源。

宋清海教授表示：“我们成功识别并研究了一种特定类型的碳化硅量子缺陷，发现核自旋与电子自旋之间存在强耦合作用，这种耦合作用能够实现快速的量子操作。”这一发现为碳化硅片上集成的光量子信息处理技术提供了重要的理论基础。

此外，研究团队还成功将这种电子—核纠缠量子寄存器集成到光波导中，实现了接近100%的核自旋极化，并成功制备出最大纠缠贝尔态。这一成果标志着量子寄存器的光发射和自旋在集成后能够保持稳定，同时纠缠也能够稳定保持在室温的光波导中。

周宇教授强调，这一实验结果不仅验证了团队的研究思路和方法的有效性，也为未来量子信息技术的实际应用提供了更多的可能性和前景。

（文章来源：科技日报，图片来源于网络，版权归原作者所有）