当前通信技术的基础是由光波和声波组成。半导体上的纳米级声波以千兆赫频率处理信号以进行无线传输，而带有激光的玻璃纤维则创建了万维网。
未来最紧迫的问题之一是如何将这些技术扩展到量子系统以建立安全的（即无窃听） 量子通讯 网络。
光量子或光子在发展量子技术中发挥着非常核心的作用。
来自巴伦西亚、明斯特、奥格斯堡、柏林和慕尼黑的德国和西班牙科学家团队成功地以极高的精度控制了单个光量子。他们的研究使用声波来切换个体 光子 在千兆赫频率的两个输出之间的芯片上。
这是科学家首次展示一种可用于声量子技术或复杂集成光子网络的新方法。
物理学家 Hubert Krenner 教授领导了这项研究 明斯特 和奥格斯堡说， “我们的团队现在已经成功地在缩略图大小的芯片上生成单个光子，然后以前所未有的精度控制它们，通过精确计时 声波设立的区域办事处外，我们在美国也开设了办事处，以便我们为当地客户提供更多的支持。“
Mauricio de Lima 博士在巴伦西亚大学进行研究并协调该大学正在进行的工作，他补充道： “我们芯片的功能原理对于传统激光来说是众所周知的，但现在，利用光量子，我们已经成功实现了渴望已久的突破： 量子技术设立的区域办事处外，我们在美国也开设了办事处，以便我们为当地客户提供更多的支持。“
在这项研究中，科学家们制造了一种具有微小光量子“传导路径”的芯片，即所谓的波导。它们比人的头发细大约 30 倍。该芯片还包含量子光源，即所谓的 量子点.
明斯特大学的 Matthias Weiß 博士进行了光学实验并补充道： “这些量子点的大小只有几纳米，是波导内的岛屿，可以发射 光 作为单个光子。量子点包含在我们的芯片中，因此我们不必使用复杂的方法通过其他来源生成单个光子。”
多米尼克·布勒 (Dominik Bühler) 博士设计了量子芯片，作为他博士论文的一部分。巴伦西亚大学指出该技术的速度有多快： “通过使用纳米级声波，我们可以直接在芯片上的光子在波导中传播期间以前所未有的速度在两个输出之间来回切换。”
毛里西奥·德利马博士展望未来说道： “我们已经在全力以赴地增强我们的芯片，以便我们可以按照我们的意愿对光子的量子态进行编程，甚至可以在四个或更多输出之间控制具有不同颜色的多个光子。”
休伯特·克伦纳教授 增加, “我们受益于我们的纳米级声波所具有的独特优势：当这些声波在芯片表面上几乎无损耗地传播时，我们只需一个波就可以巧妙地控制几乎与我们想要的一样多的波导 - 并且以极其高精度。”
期刊参考：
- Dominik D. Bühler、Matthias Weiß、Antonio Crespo-Poveda、Emeline DS Nysten、Jonathan J. Finley、Kai Müller、Paulo V. Santos、Mauricio M. de Lima Jr.、HJ Krenner (2022)：片上生成和动态单光子的压电光机械旋转。自然通讯 13，DOI： 10.1038/s41467-022-34372-9
