量子通信中有三項核心技術(shù),分別是單
光子源技術(shù)、量子編碼和傳輸技術(shù)、單光子檢測技術(shù)。大量研究已經(jīng)證明,使用單光子源的量子通信是絕對安全的,并且具有很高的效率。由此可見,理想的單光子源是量子通信的基礎(chǔ),其特性的研究具有很高的價值。
yjc:+Y{5' zS]Yd9;X1 基于安全性方面考慮,為了保證在通信過程中不會被光子數(shù)分束攻擊,理想的單光子源應(yīng)該嚴(yán)格滿足每個脈沖中僅含有一個光子。然而,現(xiàn)階段大多數(shù)實(shí)驗(yàn)所用的
光源都是經(jīng)過強(qiáng)烈弱光脈沖衰減得到,其光子數(shù)服從泊松分布。這種光源嚴(yán)格意義上講是無法實(shí)現(xiàn)單光子脈沖的,實(shí)際做法是盡量降低每個脈沖里含有兩個以上光子的幾率,降低到不會對安全性產(chǎn)生影響。通信系統(tǒng)中是存在損耗的,即使脈沖中含有兩個以上的光子也很少帶來安全隱患,此外由于脈沖大多是不含光子的空脈沖,因此嚴(yán)重降低了密鑰分配系統(tǒng)的傳輸效率,同時也增加了系統(tǒng)的誤碼率。所以高性能單光子源的研究已經(jīng)成為影響量子通信發(fā)展的重要課題之一。
dX` _Y o1QK@@} 量子點(diǎn)單光子源:使用量子點(diǎn)可以穩(wěn)定地發(fā)出單個光子流,每個光子可由光譜過濾器分離出來。與其他單光子源相比,量子點(diǎn)單光子源具有較高的振子強(qiáng)度,較窄的譜線寬度,且不會發(fā)生光退色。目前的
半導(dǎo)體基本上可以覆蓋從可見光到紅外波段。
9w