新光源发射明亮的纠缠光子用于量子通信

量子力学的梦 2024-08-08 05:44:55

一个安装在芯片载体上的六脚压电衬底上的CBR样品示意图。尺寸不按比例缩放。b.成品样品的光学显微镜图像。插图中显示了单个结构中心的倾斜扫描电子显微镜图像。c. 腔增强量子点发射的纠缠光子态的重建密度矩阵.图片来源:eLight (2024)。DOI: 10.1186/s43593-024-00072-8

想象一下,发送消息的可能性甚至对最强大的计算机都完全不受影响。这是量子通信的不可思议的前景,它利用了被称为光子的光粒子的独特特性。

在量子网络中,信息不仅在光脉冲的存在与否中被编码,而且还在光子本身的复杂特性中进行编码,例如它们的偏振。

一个泛欧、亚洲和南美的研究团队开发出了一种新的光源,可以发射出异常明亮的纠缠光子。这些特殊的光子对是量子通信的基石,量子通信是一项革命性的技术,有望实现超安全的数据传输。与传统信号源不同,这种新设备通过实现高亮度和纠缠克服了限制,为更高效、更安全的量子网络铺平了道路。

能够产生纠缠光子的光源对于量子通信至关重要。纠缠是一种奇异的量子现象,其中两个光子联系在一起,无论距离如何,都共享相同的命运。如果有人测量一个纠缠光子的性质,另一个光子会立即反映出这种变化,即使它们相隔很远。这种固有的联系构成了量子通信中牢不可破加密的基础。

然而,现有的纠缠光子源往往面临局限性。传统方法,如自发参量下转换 (SPDC),可以产生高质量的纠缠光子,但在亮度方面存在问题。这意味着可用于通信的纠缠光子更少,从而减慢了数据传输速度。

在谐振激发下驱动的量子发射体提供了一种解决方案。这些发射器可以按需产生光子,并有可能变得更亮。其中,半导体量子点(QD)尤其有前途。然而,到目前为止,科学家们还无法优化量子点源的亮度和纠缠。他们经常不得不在两者之间做出选择。

这项发表在eLight上的新研究解决了这一挑战。科学家们创造了一种独特的设备,将量子点与特殊的光捕获腔和微机械平台集成在一起。这使他们能够精确控制量子点发出的光的特性。通过微调这些特性,他们取得了突破——一种同时产生明亮纠缠光子的光源。

这个新源代表了量子通信向实际应用迈出的重要一步。按需生成明亮的纠缠光子对于构建安全高效的量子网络至关重要。这些网络可能会彻底改变各个领域,从政府和金融机构的超安全通信到日常交易的牢不可破的加密。

虽然在实现纠缠光子的更高亮度和完全不可区分性方面仍然存在挑战,但这项研究标志着一个重大的进步。它展示了量子点作为构建量子通信网络未来的可靠来源的潜力。

更多信息:Michele B. Rota 等人,基于腔增强和应变调谐 GaAs 量子点的纠缠光子源,eLight (2024)。DOI: 10.1186/s43593-024-00072-8

期刊信息: eLight

0 阅读:3

评论列表

信任自然可求真

信任自然可求真

4
2024-10-15 18:21

❌万能骗术无底洞:::—— 无中生有解释稀奇,你能证有吗?永远不可能。你能证无吗?永远不可能(时空无限,号称科技没达到)。解释稀奇号称证明,虽然是(悖论)骗,但你只好被迫证伪/无,进入万能骗术无底洞!!!………鬼把戏总是无法识破的,科学鬼把戏可以持续玩到人类灭绝!!!⭕️真善皆美!!!由真理得食物,善良是分配食物,没有真,善是不可能的。更爱真理是人类的最高智慧和希望。……… 终身搞悖论的爱因斯坦,雅称悖论斯坦,搞的是两头骗,万能骗,诱惑哲学复合骗,终身骗,祸害真理,当然只能是人类公敌!!一些人鼓吹骗子肯定有一种快乐,一种缺德愚蠢的快乐,骗子的温水煮了100多年了,人类社会难道不需要猛醒吗???

信任自然可求真

信任自然可求真

1
2024-10-15 18:21

能量的具体内涵是动能和势能,是物理公理规定的物理概念。物质质量是其不变的本质,能量是物质相互作用和运动变化的度量,是变化现象。数学都是基于公理的演绎,超越公理的理解当然是虚幻。动能和势能,都是相对的,与相对速度相互作用力有关,是质量体之间相互作用的度量,是物质变化现象,不是物质的本质,咋能与单体质量等效???场无质量居然有能量???质能等效是脱离基本公理的数学虚幻,欺师灭祖蔑视自然,祸害基本概念和认知方法。

量子力学的梦

量子力学的梦

感谢大家的关注