范德华铁电SPDC晶体

近红外纠缠光子

用层状铁电晶体自发参量下转换直接产生通信波段偏振纠缠光子，器件厚度在原子级别。

Wu, Yunkun · 刘勇 · 沈万福 · Feng, Ya · Liu, Yue · Chen, Yi · Kun, He · 刘少军 · Liu, Yingying · 胡春光 · 陈舒拉 · 郭光灿 · 任希锋 · 段曦东

Nature Communications 2026

参数信息

纠缠度

0.90

技术优势

直接输出通信波段

SPDC 过程自身即满足相位匹配，无需外部周期极化或微腔增强，产生的偏振纠缠光子对天然落在近红外波段，可直接对接光纤和硅光平台。

纠缠度足够高

从 NbOI2 直接产生的偏振纠缠态 concurrence 达到 0.90 ± 0.05，满足量子信息处理对保真度的要求。

原子层厚度

材料本身是范德华层状晶体，可通过机械剥离获得几纳米厚度的薄片，无需外延生长或减薄工艺，易于与平面波导结构集成。

应用场景

• 量子通信光源：为量子通信提供近红外纠缠光子对，减少波长转换损耗。
• 集成光子芯片：以原子层厚度直接集成到硅光波导，避免外延失配和厚膜工艺。
• 量子密钥分发：提供无需主动相位调制的高保真纠缠光子，简化 QKD 光源设计。