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

  ICC訊 5月17日，由國家信息光電子創(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中國光谷·光電子信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展大會期間舉辦，聚焦硅光子產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展態(tài)勢和技術突破，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的應用前景。

  SiPC致力于為硅光子學術界和產(chǎn)業(yè)界提供專業(yè)、可靠的信息交流平臺，帶來最新的全球硅光子技術研究和商用資訊。本次SiPC大會出席觀眾超過600人，來自光電企業(yè)、科研院校和投資機構(gòu)等單位超過330家，重點關注國內(nèi)外硅光子產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀和未來機遇。會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，來自中國科學技術大學、北京量子信息研究院、山東量子科學技術研究院、上海交通大學無錫光子芯片研究院、廣西大學、中科酷原、賦同量子和中國信息通信研究院等科研、產(chǎn)業(yè)化實踐和政策研究專家一同分享關于硅光子與量子復合型應用。論壇由武漢量子技術研究院研究員韓玄博士主持。

陳巍 中國科學技術大學 光學與光學工程系執(zhí)行主任

  中國科學技術大學光學與光學工程系執(zhí)行主任陳巍發(fā)表《量子密碼系統(tǒng)的源端安全性》報告，量子密碼系統(tǒng)研究的的目標是不斷提升實際安全性和性能，標準則是平衡預期和實際效果的杠桿。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)的實際安全性問題上，有限仿真精度和不完美制備工藝導致實際設備的缺陷，以及不同材料特性和新調(diào)制機理會影響實際的安全性。此外，量子密碼系統(tǒng)研究正在面臨四個轉(zhuǎn)變：標準供給、標準運用、標準化工作和標準化發(fā)展，并需要產(chǎn)學研協(xié)同、國內(nèi)外標準系統(tǒng)、學術與標準化協(xié)同。

曾強 北京量子信息科學研究院助理研究員

  北京量子信息科學研究院助理研究員曾強發(fā)表Bright heralded single-photon Source with Ideal Purity based on Silicon Chip via Spontaneous Four Wave Mixing報告。單光子作為一種量子資源，在量子計算、成像、量子計量和通信等量子信息處理任務中發(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，可能導致信息泄漏。事實上，開發(fā)一種理想的量子光源在實際應用中仍然是一個具有挑戰(zhàn)性的問題。北京量子信息科學研究院導出了一般預測單光子源的單光子純度和平均光子數(shù)之間的精確關系，設計并制作了基于SOI平臺的SFWM片上單光子源，證明在CAR>15時，源表現(xiàn)出前所未有的高達1.5MHz的重合計數(shù)率。

劉暢 山東量子科學技術研究院 總經(jīng)理

  山東量子科學技術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域應用》報告。我國量子信息領域高速發(fā)展，包括量子通信、量子計算與模擬以及量子精密測量，此外我國還規(guī)劃建設量子骨干網(wǎng)絡。量子通信網(wǎng)絡和傳統(tǒng)信息網(wǎng)絡無縫銜接，支持全網(wǎng)全業(yè)務數(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、光路適配檢測模塊、量子態(tài)解調(diào)模塊、單光子探測器組成。QKD設備中兩個重要模塊：發(fā)送端光模塊和隨機數(shù)發(fā)生器。均是分立器件組建而成，而山東量子科學技術研究院實現(xiàn)這兩個模塊的硅基片上集成，實現(xiàn)降成本，降體積和集成化。

歐陽純方 上海交通大學無錫光子芯片研究院智能感知中心主任

  上海交通大學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）工藝中試線推動光量子技術產(chǎn)業(yè)化》報告。無錫光子芯片研究院（CHIPX）聚焦光子芯片、量子信息、人工智能、集成電路領域，以 “研究院+平臺公司”的模式開展光子芯片工藝技術開發(fā)、產(chǎn)學研孵化及人才引進培養(yǎng)工作。光子芯片中試線打造領先的「1+N」先進光子器件創(chuàng)新平臺，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平臺服務包括共性功能平臺、工藝技術服務以及全流程的關鍵工藝閉環(huán)能力。

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

中科酷原團隊代表

  中科酷原團隊發(fā)表《中性原子量子計算機研制與應用》報告。原子量子計算基本過程包括初始化、邏輯門控制和態(tài)度出。中科酷原團隊在中性原子量子計算領域有超十年的研究，具備完整的單元技術，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）的同步操控等技術上都有自己的獨到之處，在多個指標上也處于世界領先水平。

呂超林 賦同量子首席技術官

  賦同量子首席技術官呂超林發(fā)表《全國產(chǎn)超導單光子探測助力量子通信十年飛躍》報告，賦同量子于2022年牽頭發(fā)布全球首個SNSPD國際標準，公司在SNSPD的性能方面具有優(yōu)良、效率、噪聲等指標遠優(yōu)于半導體同行的優(yōu)勢。同時，SNSPD與QKD密不可分，二者結(jié)合助力我國量子密碼領域站在世界前沿。此外，結(jié)合硅光技術的SNSPD值得產(chǎn)業(yè)界和學術界共同探討，二者未來將進一步助力我國量子信息領域做大做強。

王敬 中國信息通信研究院高級工程師

  中國信息通信研究院高級工程師王敬發(fā)表《量子通信技術產(chǎn)業(yè)與標準化進展》報告，近年來，量子信息領域的國際競爭日趨白熱化。量子信息技術標準化方面，ITU-T、 ISO/IEC、IEEE、IETF、ETSI等國際/區(qū)域標準組織均開展布局量子信息標準工作。我國積極成立量子通信、量子計算與測量方面的專業(yè)標準化組織，在國際標準舞臺也發(fā)揮了重要推動作用。在產(chǎn)業(yè)化方面，基于QKD的量子保密通信技術進入初步實用化，星地量子通信成為研究與應用探索重要方向，我國在空間量子通信領域保持領先地位。我國量子信息技術與應用產(chǎn)業(yè)發(fā)展，還需要完善體系規(guī)劃布局，制定長期發(fā)展規(guī)劃；補齊產(chǎn)業(yè)基礎短板，保障自主支撐能力；以及拓展國際合作空間，加強人才引進培養(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注硅光技術在量子信息領域的最新研究成果和應用前景。伴隨著全球化競爭，量子通信將成為科技產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展的必然路徑。硅光子技術的高集成度和利于CMOS工藝平臺多所帶來的低成本優(yōu)勢，可以賦能量子信息技術的商用化實踐。此外，量子信息技術標準建設也將充分吸收硅光子、光學和光纖作為底層硬件基礎，推動硅光子產(chǎn)業(yè)突破共性瓶頸。