用于量子光子学的高质量氧化铜晶体的合成方法

（文章来源：科技报告与资讯）

在我们一般的认识中，铜的氧化通常意味着失去光泽的表面和腐蚀的电子设备。但是，化合物氧化亚铜Cu 2 O是用于量子光子、光电和可再生能源技术的有前途的材料。现在，KTH皇家技术学院的研究人员找到了一种合成高质量氧化铜微晶的方法。

研究人员说，他们已经开发出了可扩展的生产方法，用于生产氧化亚铜（Cu 2 O）微米级晶体。参与研究的还有奥地利格拉茨工业大学固体物理研究所和法国帕拉索的OptiqueAppliquéeEcole Polytechnique实验室。

KTH量子纳米光子学小组的研究人员Stephan Steinhauer说：“ Cu 2 O 的独特性质可能导致采用固态光进行量子信息处理的新方案，而这是其他材料难以实现的。这项工作为光电子学中Cu 2 O 的广泛使用以及新型器件技术的发展铺平了道路。”

为了合成晶体，将铜薄膜在真空条件下加热至高温。在发表于《Communications Materials》上的研究中，KTH的研究人员采用这种方法，并确定了生长参数，以实现具有优异光学材料质量的Cu 2 O微晶。该工艺与标准的硅制造技术兼容，并允许进行光子电路集成。

Steinhauer说：“使用这种材料进行的大多数量子光学实验都是使用矿山中发现的地质样品进行的。我们的合成方法与非常低成本的制造有关，适合于批量生产，并且不需要对环境有毒或有害的气体或化学物质。”他说，这项工作为实现基于固态Rydberg激发的量子技术奠定了基础，这种激发是具有高主量子数的激发量子态。

他说，这些激发可以与光子集成电路相接口，希望在单光子水平上在芯片上产生和操纵光。将先前为里德堡原子开发的量子信息处理和量子感测方案转换为微米或纳米级的半导体晶体的固态环境，面临着巨大的挑战。”

（责任编辑：fqj）