最近，济南量子技术学院和中国科学技术大学成功开发了世界上第一个集成多通道量子频​​率转换芯片。

该芯片基于反向质子交换的周期性极化铌酸锂波导（PPLN），可实现多通道光子的非线性频率转换，并且在频率转换过程中，光子的量子特性保持不变。

该结果是由量子检测和波导设备实验室的张强教授，高级工程师谢秀平和副研究员郑明阳的合作完成的。

该论文发表在国际著名的学术期刊“ Physical Review Applied”上。

近年来，在量子信息技术领域，特别是单光子成像和长距离量子存储器中，迫切需要多通道量子频​​率转换芯片。

为了满足研究和应用的需求，济南量子技术研究所率先开发了一种多通道量子频​​率转换芯片。

该芯片由一个用于双端耦合和封装的34通道波导和34通道光纤阵列组成。

该芯片设计用于1550nm波段的单光子信号，并泵浦1950nm波段的光以实现非线性总和频率。

实验表明，每个通道中1550nm信号光的平均转换效率为60％，可与商用单通道PPLN波导芯片相媲美。

同时，研究团队使用该芯片开发了一种阵列型上转换单光子检测器，该检测器对每个通道的平均检测效率为23.2％，平均暗计数为557cps，并且具有隔离指数相邻声道之间的距离大于71dB。

阵列探测器在高速量子密钥分配，深空激光通信，单光子成像和激光雷达中具有广阔的应用前景。

此外，研究人员使用量子频率转换芯片成功地执行了多通道差频转换实验。

实验表明，集成芯片将在促进长距离多模量子存储技术的发展中发挥重要作用。

这项工作由国家重点研发计划，山东泰山学者项目，山东省重点研发计划项目，山东省自然科学基金项目和济南高新区管委会资助。