9月16日消息，《自然·材料》（Nature Materials）9月14日在线发表由美国圣母大学Vinod M. Menon与Akashdeep Kamra、佐治亚理工学院Zdeněk Sofer等团队合作完成的研究，利用层状反铁磁体CrSBr中的磁子-激子耦合实现了相干的微波到光学转换（microwave-to-optical transduction）。论文第一作者为Pratap Chandra Adak。

量子网络要求在微波频段运行的量子系统（如超导量子比特）与低损耗光学链路之间建立相干接口。然而现有微波-光学转换器普遍需要在转换效率、附加噪声、带宽与器件可集成性之间相互取舍。该工作选择CrSBr——一种本征具有强磁子-激子相互作用的层状反铁磁体——通过磁振子（自旋波量子）与激子的耦合，直接把微波信号相干映射到光学波段，绕开了以往磁子方案依赖的间接转换路径。论文展示了磁子诱导的反射率变化、转换信号的零差探测以及磁子与激子-极化激元的耦合证据。

与超导电路、机械振子等主流转换方案相比，磁性材料方案的潜在优势在于可在不同物理平台间工作并具备器件集成的灵活性；而CrSBr作为可解理的范德华材料，为异质集成到超导或光子芯片提供了想象空间。

该成果属于量子互联基础设施的底层器件研究：微波-光学量子转换是分布式量子计算与量子互联网的关键瓶颈之一，新材料物理方案的加入，为这一赛道提供了区别于电光与机电耦合的第三条路线。 （来源：Nature Materials）