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  • 一种新方法翻倍加速光学芯片热调

    作者:硅臻芯片 来源:投稿 时间:2024-04-01 21:44 阅读:314 [投稿]
    硅基光量子芯片技术是集成光子领域的科研热点方向之一。得益于兼容CMOS工艺和硅材料特性,硅基集成光学芯片和器件具有成本低、尺寸小、功耗低、高集成度等诸多优势,为大规模光计算、光量子计算和信息处理应用提供理想平台。

    硅基光量子芯片技术是集成光子领域的科研热点方向之一。得益于兼容CMOS工艺和硅材料特性,硅基集成光学芯片和器件具有成本低、尺寸小、功耗低、高集成度等诸多优势,为大规模光计算、光量子计算和信息处理应用提供理想平台。

    马赫-曾德尔干涉仪(MZI)是光(量子)计算芯片实现高精度编程操作的核心器件,通过对MZI和移相器的组合调制,可以完成量子态编码这一关键步骤,提升光量子芯片信息处理能力。


    图(a)为1 个实现任意的幺正变换的芯片结构, 图 (b) 为 1 个可以实现任意两比特量子操作的芯片结构,片上集成大量MZI器件

    图源:光量子芯片中级联移相器的快速标定方法,High-speed calibration method for cascaded phase shifters in integrated quantum photonic chips,Xing Ze-Yu Li Zhi-Hao Feng Tian-Feng Zhou Xiao-Qi,Acta Physica Sinica, 70, 184207 (2021) DOI: 10.7498/aps.70.20210401

    具体而言,实验者通过施加不同的电流、电压来调节MZI上下臂传输光的相位差,进而改变输出光的强度和相位,从而产生干涉,实现对光路的控制。要最大化提升芯片计算精度,需要准确找到移相器相位与驱动电压、电流之间的函数关系。随着片上级联MZI数量的激增,电流、电压与移相器相位的组合结果呈指数级上涨。因此,寻找到一种高效、带有反馈的移相器电流、电压调节方式尤为重要。


    马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构示意图

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