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(tīng)術(shù)”，同時(shí)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(guò)使用它們去年研發(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(gè)過(guò)程都依賴(lài)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(cháng)Barak Dayan表示，SPRINT可以用來(lái)對通過(guò)量子通信系統傳輸的信息進(jìn)行攔截。

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

　　實(shí)驗設置包括鄰近納米纖維耦合微諧振腔的單個(gè)銣原子。研究人員指出線(xiàn)性損耗限制了當前設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(lái)的光子會(huì )出現丟失的情況)。

　　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(dòng)方法。

　　與此同時(shí)，其他研究機構和公司也在繼續為量子通訊和基礎研究目的不斷研發(fā)生成單光子的方法。Dayan表示，雖然通過(guò)SPRINT能生產(chǎn)單光子，但是由于過(guò)程中的相位噪聲會(huì )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團隊將SPRINT作為一種交換機或路由器支持單光子在光纖中按照既定路線(xiàn)運行或者反射回出發(fā)點(diǎn)。同時(shí)還能控制光子的偏振。

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