SiPC 2024 | 硅光量子平行論壇：技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)實(shí)踐百花齊放

  ICC訊 5月17日，由國(guó)家信息光電子創(chuàng)新中心主辦，深圳市訊石科技有限公司承辦的第六屆硅光產(chǎn)業(yè)論壇（SiPC 2024）在2024中國(guó)光谷·光電子信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展大會(huì)期間舉辦，聚焦硅光子產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展態(tài)勢(shì)和技術(shù)突破，圍繞火熱的AI算力、量子通信以及傳感，深入探討硅光子技術(shù)的應(yīng)用前景。

  SiPC致力于為硅光子學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界提供專業(yè)、可靠的信息交流平臺(tái)，帶來最新的全球硅光子技術(shù)研究和商用資訊。本次SiPC大會(huì)出席觀眾超過600人，來自光電企業(yè)、科研院校和投資機(jī)構(gòu)等單位超過330家，重點(diǎn)關(guān)注國(guó)內(nèi)外硅光子產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀和未來機(jī)遇。會(huì)議得到來自武漢光安倫、逍遙科技、ficonTEC、MKS | Newport、武漢驛路通和大和熱磁的合作支持。

  在SiPC 2024以硅光量子為主題的平行論壇上，來自中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、北京量子信息研究院、山東量子科學(xué)技術(shù)研究院、上海交通大學(xué)無錫光子芯片研究院、廣西大學(xué)、中科酷原、賦同量子和中國(guó)信息通信研究院等科研、產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐和政策研究專家一同分享關(guān)于硅光子與量子復(fù)合型應(yīng)用。論壇由武漢量子技術(shù)研究院研究員韓玄博士主持。

陳巍 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 光學(xué)與光學(xué)工程系執(zhí)行主任

  中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)光學(xué)與光學(xué)工程系執(zhí)行主任陳巍發(fā)表《量子密碼系統(tǒng)的源端安全性》報(bào)告，量子密碼系統(tǒng)研究的的目標(biāo)是不斷提升實(shí)際安全性和性能，標(biāo)準(zhǔn)則是平衡預(yù)期和實(shí)際效果的杠桿。源端攻擊主要分為側(cè)信道攻擊、非理想調(diào)制攻擊、輔助性攻擊。在片上QKD系統(tǒng)的實(shí)際安全性問題上，有限仿真精度和不完美制備工藝導(dǎo)致實(shí)際設(shè)備的缺陷，以及不同材料特性和新調(diào)制機(jī)理會(huì)影響實(shí)際的安全性。此外，量子密碼系統(tǒng)研究正在面臨四個(gè)轉(zhuǎn)變：標(biāo)準(zhǔn)供給、標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用、標(biāo)準(zhǔn)化工作和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，并需要產(chǎn)學(xué)研協(xié)同、國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)、學(xué)術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)同。

曾強(qiáng) 北京量子信息科學(xué)研究院助理研究員

  北京量子信息科學(xué)研究院助理研究員曾強(qiáng)發(fā)表Bright heralded single-photon Source with Ideal Purity based on Silicon Chip via Spontaneous Four Wave Mixing報(bào)告。單光子作為一種量子資源，在量子計(jì)算、成像、量子計(jì)量和通信等量子信息處理任務(wù)中發(fā)揮著重要的作用。量子光通常通過將激光束衰減到單光子水平來近似，這被稱為弱相干光。弱相干光雖然在量子密鑰分配（QKD）等量子信息處理中發(fā)揮著重要作用，但由于存在多光子成分，可能導(dǎo)致信息泄漏。事實(shí)上，開發(fā)一種理想的量子光源在實(shí)際應(yīng)用中仍然是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問題。北京量子信息科學(xué)研究院導(dǎo)出了一般預(yù)測(cè)單光子源的單光子純度和平均光子數(shù)之間的精確關(guān)系，設(shè)計(jì)并制作了基于SOI平臺(tái)的SFWM片上單光子源，證明在CAR>15時(shí)，源表現(xiàn)出前所未有的高達(dá)1.5MHz的重合計(jì)數(shù)率。

劉暢 山東量子科學(xué)技術(shù)研究院 總經(jīng)理

  山東量子科學(xué)技術(shù)研究院有限公司總經(jīng)理劉暢發(fā)表《硅光芯片在量子信息領(lǐng)域應(yīng)用》報(bào)告。我國(guó)量子信息領(lǐng)域高速發(fā)展，包括量子通信、量子計(jì)算與模擬以及量子精密測(cè)量，此外我國(guó)還規(guī)劃建設(shè)量子骨干網(wǎng)絡(luò)。量子通信網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)無縫銜接，支持全網(wǎng)全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的加密與傳輸，形成完整的量子通信創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈和下一代國(guó)家信息安全生態(tài)系統(tǒng)。劉總介紹BB84 DV-QKD協(xié)議的系統(tǒng)，在最底層的光層，由脈沖光源、誘騙態(tài)調(diào)制模塊、量子態(tài)調(diào)制模塊、光路適配檢測(cè)模塊、量子態(tài)解調(diào)模塊、單光子探測(cè)器組成。QKD設(shè)備中兩個(gè)重要模塊：發(fā)送端光模塊和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。均是分立器件組建而成，而山東量子科學(xué)技術(shù)研究院實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)模塊的硅基片上集成，實(shí)現(xiàn)降成本，降體積和集成化。

歐陽純方 上海交通大學(xué)無錫光子芯片研究院智能感知中心主任

  上海交通大學(xué)無錫光子芯片研究院智能感知中心主任歐陽純方發(fā)表《薄膜鈮酸鋰（LNOI）工藝中試線推動(dòng)光量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化》報(bào)告。無錫光子芯片研究院（CHIPX）聚焦光子芯片、量子信息、人工智能、集成電路領(lǐng)域，以 “研究院+平臺(tái)公司”的模式開展光子芯片工藝技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)學(xué)研孵化及人才引進(jìn)培養(yǎng)工作。光子芯片中試線打造領(lǐng)先的「1+N」先進(jìn)光子器件創(chuàng)新平臺(tái)，面向有源/無源光芯片、異質(zhì)集成、三維光量子芯片、玻璃芯基板芯片等。CHIPX平臺(tái)服務(wù)包括共性功能平臺(tái)、工藝技術(shù)服務(wù)以及全流程的關(guān)鍵工藝閉環(huán)能力。

  廣西大學(xué)教授韋克金發(fā)表《硅基集成量子保密通信器件與系統(tǒng)研制》報(bào)告

中科酷原團(tuán)隊(duì)代表

  中科酷原團(tuán)隊(duì)發(fā)表《中性原子量子計(jì)算機(jī)研制與應(yīng)用》報(bào)告。原子量子計(jì)算基本過程包括初始化、邏輯門控制和態(tài)度出。中科酷原團(tuán)隊(duì)在中性原子量子計(jì)算領(lǐng)域有超十年的研究，具備完整的單元技術(shù)，從原子的冷卻到單原子、多原子的操控，再到異核原子（也就是不同原子）的同步操控等技術(shù)上都有自己的獨(dú)到之處，在多個(gè)指標(biāo)上也處于世界領(lǐng)先水平。

呂超林 賦同量子首席技術(shù)官

  賦同量子首席技術(shù)官呂超林發(fā)表《全國(guó)產(chǎn)超導(dǎo)單光子探測(cè)助力量子通信十年飛躍》報(bào)告，賦同量子于2022年?duì)款^發(fā)布全球首個(gè)SNSPD國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，公司在SNSPD的性能方面具有優(yōu)良、效率、噪聲等指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于半導(dǎo)體同行的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，SNSPD與QKD密不可分，二者結(jié)合助力我國(guó)量子密碼領(lǐng)域站在世界前沿。此外，結(jié)合硅光技術(shù)的SNSPD值得產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界共同探討，二者未來將進(jìn)一步助力我國(guó)量子信息領(lǐng)域做大做強(qiáng)。

王敬 中國(guó)信息通信研究院高級(jí)工程師

  中國(guó)信息通信研究院高級(jí)工程師王敬發(fā)表《量子通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)與標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展》報(bào)告，近年來，量子信息領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日趨白熱化。量子信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化方面，ITU-T、 ISO/IEC、IEEE、IETF、ETSI等國(guó)際/區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)組織均開展布局量子信息標(biāo)準(zhǔn)工作。我國(guó)積極成立量子通信、量子計(jì)算與測(cè)量方面的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化組織，在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)舞臺(tái)也發(fā)揮了重要推動(dòng)作用。在產(chǎn)業(yè)化方面，基于QKD的量子保密通信技術(shù)進(jìn)入初步實(shí)用化，星地量子通信成為研究與應(yīng)用探索重要方向，我國(guó)在空間量子通信領(lǐng)域保持領(lǐng)先地位。我國(guó)量子信息技術(shù)與應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展，還需要完善體系規(guī)劃布局，制定長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃；補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)短板，保障自主支撐能力；以及拓展國(guó)際合作空間，加強(qiáng)人才引進(jìn)培養(yǎng)。

主持人韓玄博士（左三）與嘉賓合影

  總結(jié)

  本次SiPC硅光量子平行論壇著重討論和關(guān)注硅光技術(shù)在量子信息領(lǐng)域的最新研究成果和應(yīng)用前景。伴隨著全球化競(jìng)爭(zhēng)，量子通信將成為科技產(chǎn)業(yè)升級(jí)發(fā)展的必然路徑。硅光子技術(shù)的高集成度和利于CMOS工藝平臺(tái)多所帶來的低成本優(yōu)勢(shì)，可以賦能量子信息技術(shù)的商用化實(shí)踐。此外，量子信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)也將充分吸收硅光子、光學(xué)和光纖作為底層硬件基礎(chǔ)，推動(dòng)硅光子產(chǎn)業(yè)突破共性瓶頸。