Квантовая фотоника на основе кремния

Интегрированные квантово-фотонные приложения, обеспечивающие физически гарантированную безопасность связи, измерения ниже дробового шума и огромные вычислительные возможности, почти достигли технологической реализуемости. Кремний как технологическая платформа сыграл выдающуюся роль в становлении революции микроэлектроники и, возможно, вновь сделает это в ходе квантовой технологической революции. Кремний стремительно завоевал фотонику благодаря перспективам масштабируемого производства, интеграции и совместимости с КМОП-микроэлектроникой. Эти же свойства, наряду с некоторыми другими, стимулируют его использование также для крупномасштабной квантовой оптики. В этой статье мы рассматриваем предпосылки развития квантовой оптики на основе кремния. Мы анализируем развитие различных компонентов, составляющих интегрированные квантово-фотонные системы, и выявляем проблемы, которые необходимо решить, а также потенциальные пути их решения, чтобы кремниевая квантовая фотоника позволила воплотить квантовые технологии в жизнь.