創新晶體堆疊，開創量子通訊新可能

科研團隊近期成功開發出一種突破性的微型節能裝置，能產生保持量子糾纏的光子對，不受距離限制。這項成就運用創新材料與方法，為量子技術帶來重大進展，可望在計算、通訊和精密感測等領域帶來革新。

量子糾纏是一種奇特的現象：當兩個光子產生糾纏，無論相距多遠，其中一個光子的狀態改變都會即時影響另一個。這種愛因斯坦（Einstein Albert）曾稱為「幽靈般的遠距作用」的現象，現已成為實現量子位元的重要方法。

由哥倫比亞大學工學院副教授P. James Schuck領導的研究團隊，在《自然光子學》（Nature Photonics）發表的論文中提出嶄新方法。他們使用名為二硫化鉬（molybdenum disulfide）的范德瓦爾斯半導體材料，將六片晶體以特殊方式堆疊，每片相對旋轉180度。當光穿過該堆疊時，一種稱為准相位匹配（quasi-phase-matching）的現象會操縱光的特性，進而能夠產生光子對。

這個僅3.4微米厚的裝置，首次展示了在范德瓦爾斯材料中使用准相位匹配來產生適用於電信波長的光子對，相較傳統方法，新技術不僅更有效率，且出錯機率大幅降低。

Schuck表示，這項突破使范德瓦爾斯材料很可能成為下一代非線性和量子光子架構的核心元件，為未來的單晶片技術奠定基礎。這項創新預期將對衛星通訊和手機量子通訊等領域帶來重大影響。