2021年12月23日，德国帕德博恩大学牵头的国际研究团队在《自然评论：物理》杂志中发表文章《集成光子学在量子技术中的潜力和全球展望》^[1]，我国龚旗煌院士、潘建伟院士等多位研究人员参与撰文。该文章论证了集成光子学给量子技术带来的价值，讨论了其当前面临的挑战、研究前景和市场潜力，可作为集成光量子技术的路线图。

集成光量子技术（IPQT）的核心目标是利用量子光学推动量子通信、量子计算、量子模拟和量子传感的实际进展，特别是量子光子集成电路（qPIC）的发展对于实现稳健的技术突破至关重要。该路线图简要概述了量子光子集成电路在不同领域的影响。

（1）量子通信。量子光子集成电路有望对通过空间链路和光纤进行的量子通信产生重要影响，与现有的原理验证相比，集成光子学在物理尺寸、重量、能耗、稳定性和可制造性方面具有优势。

（2）量子计算与模拟。量子光子集成电路将可能促成通用全光量子计算，并能执行特定的量子模拟任务，此外集成光子学还有望解决其他量子计算和模拟平台中的关键量子控制挑战。

（3）量子传感与测量。基于芯片的单光子源已被用于高精度量子测量，光子集成可以通过使用紧凑的量子光源、片上检测和信号路由来提高传感器的性能。

（4）基础科学。量子光子集成电路平台可能加速对新物理学的理解，并帮助科研人员研究新物理学。

该路线图还提出了集成光量子技术目前存在的两大挑战，一是光子集成器件和组件应与所需的量子应用相匹配，二是与经典光子集成电路平台的集成。

最后，路线图指出，过去十年全球对集成光量子技术越发关注，市场前景广大。集成光量子技术的关键性能是由新型材料、先进集成和封装所驱动，需投资开发新的光子集成平台组件，发展完善的供应链，并为混合和异构集成建设基础设施，以应对集成光量子技术的技术挑战和全球市场需求。                                   （杨况骏瑜 唐川）