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降噪耳機給量子通信帶來啟發

  • 分類:行業新聞
  • 作者:
  • 來源:
  • 發布時間:2016-03-21 19:02
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【概要描述】這張放大的效果圖中顯示了砷化鎵(GaAs)芯片的結構。下方的粉紅色錐形表示入射的經典激光。中間的藍色區域表示砷化銦(InAs),當經典激光通過的時候會產生單個光子。上方的粉紅色錐形和藍色錐形分別表示射出的經典激光和單光子,借助單光子便可以實現絕對安全的保密通信。(制圖:Yousif Kelaita)

降噪耳機給量子通信帶來啟發

【概要描述】這張放大的效果圖中顯示了砷化鎵(GaAs)芯片的結構。下方的粉紅色錐形表示入射的經典激光。中間的藍色區域表示砷化銦(InAs),當經典激光通過的時候會產生單個光子。上方的粉紅色錐形和藍色錐形分別表示射出的經典激光和單光子,借助單光子便可以實現絕對安全的保密通信。(制圖:Yousif Kelaita)

  • 分類:行業新聞
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  • 發布時間:2016-03-21 19:02
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  這張放大的效果圖中顯示了砷化鎵(GaAs)芯片的結構。下方的粉紅色錐形表示入射的經典激光。中間的藍色區域表示砷化銦(InAs),當經典激光通過的時候會產生單個光子。上方的粉紅色錐形和藍色錐形分別表示射出的經典激光和單光子,借助單光子便可以實現絕對安全的保密通信。(制圖:Yousif Kelaita)

  量子通信是一種對前景光明的未來通信技術。借助量子通信,我們可以和醫生、銀行、稅務部門進行絕對安全的溝通,不必擔心私人數據泄露。甚至,一旦有人試圖盜取機密信息,我們也可以立即知曉。

  然而,要想建立量子網絡,并以量子通信為標準通信方式,我們還有很多技術難題需要克服,而其中最關鍵的一個是如何收發量子數據。在這一方面,斯坦福大學的研究人員發明了一種新型量子光源,它或許能夠成為未來量子通信的基礎。該研究團隊在《自然?光子學》上發布了他們的這項研究成果。

  量子通信的物理原理比較復雜。目前的標準激光源不適合用于保密通信,因為這種激光源發出的是“經典”的光,我們無法判斷其攜帶的信息是否已經被竊取。相比之下,量子通信網絡中使用的是量子光源發出的單個光子。光子是光的最小單位,一旦有人對其實施測量,就會破壞這個攜帶信息的光子。因此,高效的量子光源便成為量子通信系統中的重要一環。

  Jelena Vuckovic是這篇文章的主要作者(senior author),她是斯坦福大學電氣工程專業的教授,近年來正在研究納米尺寸激光源以及相關的量子技術。她希望將傳統計算機中依靠電信號通信的方式改進為光信號通信,從而提高計算機的通信速率。她帶領博士生Kevin Fischer等人改進了一種納米激光源,使其可以高效地產生單光子,用于量子通信。

  Vuckovic說:“這項研究的關鍵在于如何辨認單光子,因為單光子的強度比光源所產生的雜光的強度弱很多。為此,我們找到了一種濾除雜光的方法,從而大大提升了裝置識別光子信號的能力?!?/p>

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