科學(xué)家將光子彎曲至被實(shí)際通信使用的波長(cháng)

　　幾十年來(lái)，光子糾纏在量子計算和通信中的潛力一直為人所知。然而，妨礙其直接應用的其中一個(gè)問(wèn)題是，很多光子糾纏平臺并未在大多數通信形式使用的范圍內運行。

　　一個(gè)國際團隊展示了一種新的納米尺度技術(shù)，從而開(kāi)始解開(kāi)糾纏光子之謎。該技術(shù)利用半導體量子點(diǎn)將光子彎曲至被如今流行的C波段標準使用的波長(cháng)。他們在日前出版的美國物理聯(lián)合會(huì )所屬《應用物理快報》上報告了這一成果。

　　“我們首次展示了偏振糾纏光子在1550納米波長(cháng)上從量子點(diǎn)發(fā)生的散射。”此項研究作者之一、德國斯圖加特大學(xué)半導體光學(xué)和功能界面研究所資深科學(xué)家Simone Luca Portalupi介紹說(shuō)，“現在，我們可以利用現有通信技術(shù)真正實(shí)現長(cháng)距離量子通信。”

　　研究人員利用由砷化銦和砷化鎵平臺創(chuàng )建的量子點(diǎn)，產(chǎn)生了純粹的單光子和糾纏光子。和參量下轉換技術(shù)不同，量子點(diǎn)允許光子每次僅被散射出一個(gè)并且能按照需求散射。這是量子計算的關(guān)鍵屬性。隨后，由多層材料構成并且在很寬的光譜內進(jìn)行反射的分布布拉格反射器將光子引向顯微鏡物鏡，從而使它們被收集起來(lái)并被測量。

　　研究人員和行業(yè)先鋒發(fā)現，C波段(一個(gè)特定的紅外波長(cháng)范圍)成為通信中的電磁最有效點(diǎn)。在這個(gè)范圍內穿過(guò)光導纖維和大氣的光子被吸收的很少，從而使其成為遠距離信號傳送的理想對象。

　　“電信C波段窗口擁有我們在信號傳輸上實(shí)現的最小光子吸收量。”文章另一位作者Fabian Olbrich介紹說(shuō)，“業(yè)界已對技術(shù)進(jìn)行了改良，從而使科學(xué)家作出更多發(fā)現?，F在，我們擁有了運行良好的標準以及較低的散射率。”