單光子脈沖技術(shù)在量子通訊領(lǐng)域獲突破

　　科學(xué)研究表示，光脈沖分離單光子技術(shù)能造就量子加密通訊“竊聽術(shù)”，同時也可以使量子加密通訊更加安全。

　　魏茨曼科學(xué)研究所(Weizmann Institute of Science)研究人員通過使用它們?nèi)ツ暄邪l(fā)的光交換技術(shù)演示了如何從光脈沖中分離出單光子。每個過程都依賴單光子拉曼作用(SPRINT)---受激光冷卻與囚禁的單銣原子對光纖單光子軌跡的影響。

　　魏茨曼量子光學(xué)小組組長Barak Dayan表示，SPRINT可以用來對通過量子通信系統(tǒng)傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行攔截。

　　Barak Dayan指出：“它(SPRINT)可以被用來攻擊那些不完善的系統(tǒng)(信息發(fā)送時，發(fā)出的是兩個光子而不是一個)。我們的系統(tǒng)是第一個能應(yīng)對這種情況的系統(tǒng);也就是說，我們的系統(tǒng)在確保一個光子‘安然無恙’的情況下，還能對隨時可能碰到的光子進(jìn)行攔截。因此可以用來清理密碼系統(tǒng)以確保每次只發(fā)送一種光子。”

　　實驗設(shè)置包括鄰近納米纖維耦合微諧振腔的單個銣原子。研究人員指出線性損耗限制了當(dāng)前設(shè)置的單光子分離的可能性。

　　以前對光子分離進(jìn)行的嘗試包括利用固有低成功率的低反射率分光鏡，以及另外一種檢測方案(在這種方案中，分離出來的光子會出現(xiàn)丟失的情況)。

　　另一方面，SPRINT是一種只涉及單原子和光脈沖相互作用的被動方法。

　　與此同時，其他研究機(jī)構(gòu)和公司也在繼續(xù)為量子通訊和基礎(chǔ)研究目的不斷研發(fā)生成單光子的方法。Dayan表示，雖然通過SPRINT能生產(chǎn)單光子，但是由于過程中的相位噪聲會對光子純度產(chǎn)生影響，也不是一種理想的方法。

　　在早期的研究中，Dayan團(tuán)隊將SPRINT作為一種交換機(jī)或路由器支持單光子在光纖中按照既定路線運(yùn)行或者反射回出發(fā)點。同時還能控制光子的偏振。

　　Dayan研究團(tuán)隊指出，除了在量子通訊領(lǐng)域的應(yīng)用，從光脈沖轉(zhuǎn)移單光子能為基礎(chǔ)科學(xué)研究創(chuàng)造非經(jīng)典態(tài)光場。