布里斯托尔的研究人员已经开发出一种微型设备，该设备为高性能量子计算机和量子通信铺平了道路，使其比目前的最新技术快得多。

布里斯托大学量子工程技术实验室（QET Labs）和蔚蓝海岸大学的研究人员研制出了一种新型的小型光探测器，可以比以往任何时候更详细地测量光的量子特征。

该设备由两个硅芯片共同工作制成，用于以创纪录的高速测量“压缩”量子光的独特特性（Nature Photonics，“硅光子与集成电子器件接口，用于9 GHz测量压缩光”）。

集成检测器将硅光子芯片与硅微电子芯片结合在一起，在检测量子光方面产生了更高的速度。（图片：布里斯托大学）

利用量子物理学的独特性质，有望以新颖的方法在计算，通信和测量方面超越当前的最新水平。硅光子学：光被用作硅微芯片中的信息载体，是通往这些下一代技术的途径。

“压缩光是一种非常有用的量子效应。它可以用于量子通信和量子计算机中，并且已经被LIGO和处女座引力波观测所用来提高其灵敏度，有助于探测诸如黑洞之类的外来天文学事件因此，改善我们的衡量方法会产生重大影响。”联合主要作者乔尔·塔斯克（Joel Tasker）说。

测量被压缩的光需要设计用于超低电子噪声的检测器，以便检测光的弱量子特征。但是，到目前为止，这种检测器的可测信号速度受到限制：每秒约十亿个周期。

共同负责人说：“这直接影响了新兴信息技术的处理速度，例如光学计算机和光通量很低的通信。检测器的带宽越高，执行计算和传输信息的速度就越快。”作者乔纳森·弗雷泽（Jonathan Frazer）。

到目前为止，集成检测器的时钟频率比以前的最新技术要快一个数量级，并且该团队正在努力完善该技术，使其运行速度更快。

检测器的占地面积小于平方毫米-这种小尺寸可实现检测器的高速性能。该探测器由硅微电子学和硅光子学芯片组成。

在全球范围内，研究人员一直在探索如何将量子光子学集成到芯片上以演示可扩展的制造。

“大部分焦点都集中在量子部分，但是现在我们已经开始集成量子光子学和电读出之间的接口。这对于整个量子体系结构有效地工作是必要的。对于零差检测，采用芯片级方法可以得到结果该设备的体积很小，可用于大规模生产，而且很重要的一点是，它可以提高性能。”负责该项目的乔纳森·马修斯教授说。