單光子脈沖技術在量子通訊領域獲突破

　　科學研究表示，光脈沖分離單光子技術能造就量子加密通訊“竊聽術”，同時也可以使量子加密通訊更加安全。

　　魏茨曼科學研究所(Weizmann Institute of Science)研究人員通過使用它們去年研發的光交換技術演示了如何從光脈沖中分離出單光子。每個過程都依賴單光子拉曼作用(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。

　　魏茨曼量子光學小組組長Barak Dayan表示，SPRINT可以用來對通過量子通信系統傳輸的信息進行攔截。

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

　　實驗設置包括鄰近納米纖維耦合微諧振腔的單個銣原子。研究人員指出線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，分離出來的光子會出現丟失的情況)。

　　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方法。

　　與此同時，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生成單光子的方法。Dayan表示，雖然通過SPRINT能生產單光子，但是由于過程中的相位噪聲會對光子純度產生影響，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運行或者反射回出發點。同時還能控制光子的偏振。

　　Dayan研究團隊指出，除了在量子通訊領域的應用，從光脈沖轉移單光子能為基礎科學研究創造非經典態光場。