科学家或解开纠缠光子之谜

几十年来，光子纠缠在量子计算和通信中的潜力已经为人所知。然而，阻碍其直接应用的问题之一是许多光子纠缠平台不能在大多数通信形式所使用的范围内工作。

一个国际团队展示了一项新的纳米技术，并开始解决纠缠光子的难题。这项技术使用半导体量子点将光子弯曲成现在流行的C波段标准所使用的波长。他们在最近出版的应用物理快报上报道了这个结果，这是美国物理联合会的一个分支机构。

"我们首次展示了偏振纠缠光子在1550纳米波长下从量子点的散射."这项研究的作者之一、德国斯图加特大学半导体光学和功能接口研究所的资深科学家西蒙·卢卡·波塔卢皮说，“现在，我们可以利用现有的通信技术真正实现长距离量子通信。”

研究人员利用砷化铟和砷化镓平台产生的量子点来产生纯的单个纠缠光子。与参量下转换技术不同，量子点一次只能散射一个光子，并且可以根据需要进行散射。这是量子计算的关键属性。随后，由多层材料组成并在宽光谱范围内反射的分布式布拉格反射器将光子导向显微镜物镜，以便收集和测量光子。

研究人员和行业先锋发现，C波段(特定的红外波长范围)已经成为通信中最有效的电磁点。在这个范围内，穿过光纤和大气的光子很少被吸收，这使它们成为长距离信号传输的理想目标。

"电信C波段窗口具有我们在信号传输中所能达到的最小光子吸收."文章的另一位作者费边·奥尔布里什说:“这个行业已经改进了技术，这样科学家就能有更多的发现。现在，我们有了一个运行良好且散射率较低的标准。”(宗华)

中国科学新闻(2017-10-12第二版国际版)