最近，来自英国布里斯托大学的研究人员在量子技术的扩展方面取得了重要突破，他们在硅芯片上集成了世界上最小的量子光探测器。

由于人们预计构建单台机器就需要大量的组件，因此能够大规模制造高性能量子硬件对于量子计算来说至关重要。为了实现这一目标，布里斯托大学的研究人员展示了一种量子光探测器，它是在芯片上实现的，其电路大小仅为80微米×220微米。

至关重要的是，这种小巧的尺寸意味着量子光探测器可以快速运行，这对于解锁高速量子通信和实现高性能光学量子计算机是非常关键的。采用成熟且商业上可用的制造技术有助于尽早将这种技术整合到如量子传感和通信技术中。

布里斯托大学的量子工程技术实验室主任Jonathan Matthews教授领导了这项研究，他解释说：”这类探测器被称为零差探测器，它们在量子光学的应用中随处可见。它们能在室温下工作，可以用于量子通信以及灵敏度极高的传感器中，比如最先进的引力波探测器，还有一些量子计算机也会用到这些探测器。”

2021年，布里斯托的研究团队展示了如何将光子芯片与独立的电子芯片连接起来，从而提高量子光探测器的速度。现在，该团队利用单电子-光子集成芯片，进一步将速度提高了10倍，同时将尺寸减少了50倍。这些探测器不仅速度快、体积小，而且灵敏度高。

作者Giacomo Ferranti博士解释说：“量子光测量的关键是对量子噪声的灵敏度。量子力学在所有光学系统中都会产生微小而基本的噪声。该噪声的行为揭示了系统中传播的量子光的信息，它可以决定光学传感器的灵敏度，并可用来在数学上重建量子态。在我们的研究中，更重要的是要证明将探测器做得更小更快并不会阻碍其测量量子态的灵敏度。”

该作者还指出，在将其他颠覆性量子技术硬件集成到芯片规模方面，还有更多令人兴奋的研究要做。对于这一新的探测器，效率仍需要提高，并且需要在许多不同的应用中对探测器进行试验。(编译:Tmac)