激光网3月26日消息，滑铁卢大学量子计算研究所的研究人员汇集了两个获得诺贝尔奖的研究概念，以推进量子通信领域。
科学家现在可以有效地从量子点源中产生近乎完美的纠缠光子对。
该研究发表在Communications Physics上。
纠缠光子是即使在很远的距离上也能保持连接的光粒子，2022 年诺贝尔物理学奖认可了关于这一主题的实验。IQC研究团队将纠缠与量子点相结合，这是一项获得2023年诺贝尔化学奖的技术，旨在优化产生纠缠光子的过程，这些光子具有广泛的应用，包括安全通信。
IQC和滑铁卢大学电气与计算机工程系教授Michael Reimer博士说：“量子密钥分发或量子中继器等令人兴奋的应用需要高度纠缠和高效率的结合，这些应用旨在将安全量子通信的距离扩展到全球范围或链接远程量子计算机。“以前的实验只测量了近乎完美的纠缠或高效率，但我们是第一个用量子点实现这两个要求的人。
通过将半导体量子点嵌入纳米线中，研究人员创造了一种源，可以产生近乎完美的纠缠光子，其效率比以前的工作高出65倍。
这种新源是与渥太华的加拿大国家研究委员会合作开发的，可以用激光激发，以根据命令产生纠缠对。然后，研究人员使用荷兰Single Quantum提供的高分辨率单光子探测器来提高纠缠程度。
“从历史上看，量子点系统一直受到一个称为精细结构分裂的问题的困扰，这会导致纠缠态随着时间的推移而振荡。这意味着使用慢速检测系统进行的测量将阻止纠缠被测量，“IQC和滑铁卢电气与计算机工程系的博士生Matteo Pennacchietti说。“我们通过将量子点与非常快速和精确的检测系统相结合来克服这个问题。我们基本上可以获取振荡过程中每个点的纠缠状态的时间戳，这就是我们拥有完美纠缠的地方。
为了展示未来的通信应用，Reimer 和 Pennacchietti 与滑铁卢大学物理和天文学系的 IQC 教员和教授 Norbert Lütkenhaus 博士和 Thomas Jennewein 博士及其团队合作。研究人员使用他们新的量子点纠缠源，模拟了一种称为量子密钥分发的安全通信方法，证明量子点源在未来的安全量子通信中具有重要的前景。
