无论是用于安全数据加密，超大量数据量的超快计算还是高度复杂系统的所谓量子模拟：光量子计算机是未来计算机技术的希望之源。科学家们现在第一次成功地将完整的量子光学结构放置在芯片上，如Nature Photonics杂志所述。这满足了在光学量子计算机中使用光子电路的一个条件。

　　“到目前为止，研究光学量子技术适用性的实验经常要求整个实验室空间，”KIT教授Ralph Krupke解释道。“但是，如果要有意义地使用这项技术，必须在最小的空间内使用。” 该研究的参与者是来自德国，波兰和俄罗斯的科学家，他们是威斯特法伦威廉大学(WWU)的Wolfram Pernice教授和Ralph Krupke，Manfred Kappes以及卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的Carsten Rockstuhl。

　　科学家们首次使用的量子光子电路的光源是由碳制成的特殊纳米管。它们的直径比人类头发小100,000倍，并且在被激光激发时会发出单个光粒子。光粒子(光子)也称为光量子。因此，术语“量子光子学”。

　　碳管发射单光子使它们作为光学量子计算机的超紧凑光源具有吸引力。“然而，在可扩展芯片上容纳激光技术并不容易，”物理学家Wolfram Pernice承认道。系统的可扩展性，即使组件小型化以便能够增加其数量的可能性，是将该技术用于功能强大的计算机直到光学量子计算机的先决条件。

　　由于现在开发的芯片上的所有元件都是电触发的，因此不再需要额外的激光系统，这比通常使用的光学激励明显简化。“单光子源，探测器和波导结合在一起的可扩展芯片的开发是研究的重要一步，”在KIT纳米技术研究所和材料科学研究所进行研究的Ralph Krupke强调说。达姆施塔特技术大学。“由于我们能够证明单个光子也可以通过碳纳米管的电激发发射，我们已经克服了迄今为止阻碍潜在适用性的限制因素。”

　　关于方法论：科学家研究了通过碳纳米管的电流是否会导致单光量子被发射。为此，他们使用碳纳米管作为单光子源，超导纳米线作为探测器，以及纳米光子波导。一个单光子源和两个检测器各自与一个波导连接。用液氦冷却该结构，以计算单光量子。芯片在电子束划线装置中生产。

　　科学家的工作是基础研究。目前尚不清楚它是否以及何时会导致实际应用。Wolfram Pernice和第一作者Svetlana Khasminskaya得到了Deutsche Forschungsgemeinschaft和Helmholtz-Gemeinschaft的支持，Ralph Krupke由大众汽车基金会资助。