集成量子光子学提供了一个有希望的途径，以扩大量子光学实验的小型化和稳定化复杂的实验室设置。量子集成光子学的核心元素是量子发射器、存储器、探测器和可重构光子电路。特别地，集成探测器不仅提供光学读出，而且当与可重构电路连接时，允许反馈和自适应控制，这对于确定性量子隐形传态、神经网络训练和复杂电路的稳定至关重要。然而，热可重构光子学产生的热量与热敏超导单光子探测器不兼容，因此它们的片上协同集成仍然很难实现。

　　瑞典皇家理工学院开发了一种用微观机械运动而不是热量来重新配置的光学开关，使该开关与热敏感的单光子探测器兼容。研究人员展示了在同一芯片上与超导单光子探测器接口的集成光子电路的低功耗微机械重构，并展示了光子量子技术的三个关键功能：28db的经典光和量子光的高消光路由，90db的高动态范围单光子探测，以及12db功率变化下光激发的稳定。该平台实现了无热负荷可重构线性光学和自适应控制，这对于大规模量子光子学应用中的量子态制备和量子逻辑至关重要。

　　该小组将进一步开发该技术，使其与典型的电子产品兼容，这将涉及降低实验设置中使用的电压，进而进入量产阶段。

　　图1 器件描述与表征

　　该研究成果于2021年3月3日发表在《Nature Communications》, 题目：“Reconfigurable photonics with on-chip single-photon detectors”。