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鉴于其无与伦比的集成和可扩展潜力，硅很可能成为大规模量子技术的关键平台。由杂质 [ 1 ] 或量子点 [ 2 , 3 ] 形成的单个电子编码人造原子已成为硅基集成量子电路的有前途的解决方案。然而，在如此流行的半导体中，尚未分离出具有远距离信息交换所需的光学接口的单个量子比特 [ 4 ]。这里，我们展示了在植入碳原子的商用绝缘体上硅晶片中单个光学活性点缺陷的隔离。这些人造原子在电信波长下表现出明亮的线性偏振单光子发射，适合在光纤中长距离传播。我们的结果表明，尽管硅的带隙很小（≃ 1.1 eV）先验不利于此类观察 [5]，但硅可以容纳在单尺度上可光学隔离的点缺陷，就像宽带隙半导体一样 [6]。这项工作为硅基量子技术开辟了无数前景，从集成量子光子学到量子通信 [7] 和计量。借助微电子行业的巨大成功，硅无疑是部署大规模量子技术的有前途的平台。与单个掺杂剂 [1] 或栅极定义的量子点 [2,3] 相关的硅基电量子比特已经被用于展示可扩展集成量子电路的基本构造块。除了需要在稀释冰箱中操作之外，这些物质量子比特仍然不能远程交换长距离量子信息，因为它们不与光接口。另一方面，电信波长的光子量子比特可以通过概率非线性光学过程在硅内部产生[8]。即使它们适合长距离传播，这些光子也不会与物质量子系统耦合，从而限制了量子比特的实现。
硅中电信波长的单光子发射器
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