量子计算机说“微波语”，光纤网络只懂“光语”。接口，是量子网络最难啃的骨头之一。

盯上CrSBr

材料是溴硫化铬（CrSBr），一种层状磁性半导体。

微波打上去，晶体内部原子磁矩集体舞动，产生“磁振子”波。

磁振子改变“激子”能量状态。激子是电子和空穴的束缚对，对光极敏感。

激子一变，照在晶体上的激光反射出来，就带上与微波同步的相干光信号。这叫磁振子—激子耦合。

转换发生在一个约300兆赫兹的微波频率窗口内，还能用外加磁场调频率。

打开网易新闻 查看精彩图片

不用谐振器

关键：他们在体块晶体里就看到了效应，不需要光学或微波谐振器增强。

谐振器能提效率，但增加复杂度和体积。体块材料天然简单。

它能薄到只剩几层，同时保留磁性和光学特性。未来可做更紧凑、相互作用更强的器件。

离实用还差什么

量子信号转换比经典通信苛刻得多。经典通信只要波形对得上，量子接口必须高效率、几乎不引入额外噪声。

目前实验只验证了微波到光转换机制。要把单个量子态真正搬过去，还得大幅提效率、严控噪声。

打开网易新闻 查看精彩图片

团队跨国：纽约城市学院、CUNY先进科学研究中心、哥伦比亚大学、布拉格化工大学、芝加哥大学、德国RPTU凯泽斯劳滕-兰道大学。

中国的机会

全球量子版图上，美国强在超导量子比特等计算硬件，欧洲强在量子光学和材料。

微波到光换能器，是连接量子计算和量子通信的桥。没这座桥，量子计算机只是算力孤岛。

中国有“墨子号”和京沪干线，也有“九章”和“祖冲之号”。两端都跑得快。

但量子网络落地，中间必须有高效微波—光接口。这块材料平台，中国团队在紧追。

国内在二维磁性材料、激子极化激元、超导量子芯片耦合上已有积累。CrSBr并非可望不可即。

— 感谢阅读 · 欢迎点赞关注 · 小编 —