产生单光子的量子点

量子键分配系统使得人们有可能用牢不可破的代码来传输高度机密的数据。英国剑桥大学的一个研究小组已为这种系统研制出一个关键元件,即一个用电驱动的单光子发射器。 到目前为止,大多数实验用量子密码系统都把会衰减的脉冲激光作为光源。经过改进的系统利用非线性晶体中注入激光脉冲的参数下转换     

半导体量子点量子光源研究进展

半导体量子点被认为是制备量子光源的最佳方案。量子点量子光源的可控性、纯度、亮度、全同性和相干性都有了很大的提高,已接近于应用水平。归纳了基于半导体量子点的量子光源研究进展中的关键问题,指出了半导体量子点量子光源在3个方面的主要进展,并讨论了关键制备技术,即半导体量子点作为单光子光源,实现了高全同性、高纯度、高收集效率等特性; 通过降低精细结构分裂效应等措施,量子点量子光源实现了具有高比特率、高保真度特性的光子纠缠; 量子点量子光源与平面电子线路和纳米光子系统的芯片集成取得了显著成效。在此基础上,对半导体量子点量子光源在量子信息领域的研究前景进行了展望。     

量子保密通信的单光子源

光通信中采用量子保密技术，由单光子源发射光量子，加密系统进行光量子编码，单模光纤进行量子码传输和保偏，实现了信息流的物理加密．单光子源可用双异质结LED或量子阱、量子点激光器经过强衰减得到．     

量子保密通信的单光子源

光通信中采用量子保密技术,由单光子源发射光量子,加密系统进行光量子编码,单模光纤进行量子 码传输和保偏,实现了信息流的物理加密.单光子源可用双异质结LED或量子阱、量子点激光器经过强衰减得到.     

单光子双比特量子密钥分发量子误码分析

对基于偏振-相位混合调制的单光子双比特方案进行了分析和改进。建立了偏振态输入输出模型,从理论分析了光纤Mach-Zehnder(M-Z)干涉环对偏振态的影响,仿真分析了偏振基矢与快慢轴对准误差以及快慢轴相位差引入的偏振编码量子误码率(BER),进而推导出了偏振-相位混合调制的光子偏振态保持条件。偏振编码的量子误码率受到M-Z干涉仪的影响非常大。理论分析表明,偏振态的抖动不仅来源于光纤的折射率,还受到偏振态未对准光纤快慢轴的影响。给出了一些重要的偏振态保持条件。仿真表明当ρ和θ小于0.2rad,偏振态量子误码率小于0.015,当ρ和θ小于0.4rad时,偏振态量子误码率小于0.06。这对于单光子双比特的量子密钥系统的误码率(<11%)要求来说,2%～5%的误码率是能够接受的。     

单光子探测器及量子密钥分配

量子密钥分配中的一项炎键技术就是在其通信窗口实现单光子探测.单光子探测器的性能决定着量子密钥分配系统的性能.综述了单光子探测器的研究进展,讨论了量子密钥生成速率的安全判据及特点,分析了量子密钥分配的主要实验进展.高性能的单光子探测器的研制,以及量子密钥分配方案的改进,极大地提高了量子密钥分配的速率和距离.     

近红外量子通信网中单光子波长交换研究

提出了一种新的近红外多用户量子密钥分发中波长交换方案,解决了量子网络中信息交互难题;分析了交换过程中近红外单光子束的偏振变换;仿真了波长交换效率和泵浦光功率之间关系.仿真结果表明,该方案可行并且高效.     

基于指示单光子源和量子存储的量子密钥分配

提出一种基于指示单光子源和量子存储的量子密钥分配方案。分析了其密钥生成率与安全传输距离和量子存储时间的关系,以及量子存储的退相干效应对最终密钥生成率的影响。研究了量子存储对基于指示单光子源的测量设备无关量子密钥分配方案的影响。仿真结果表明,在指示单光子源下,量子存储的实际相干时间增加,使得系统的安全传输距离增大,且量子退相干效应对最终的密钥生成率的影响微弱。     

我国量子点单光子发射器件研究获得重要突破

中科院半导体所超晶格国家重点实验室成功实现了量子点的单光子发射：8K温度下脉冲激光激发InAs单量子点，采用HBT（Hanbury Brown—Twiss）延时复合计数光谱测试系统观察到波长950nm的单光子发射．发射速率大于10kHz。这是国内半导体量子点单光子发射器件研究的重要进展。     

单光子量子雷达的恒虚警检测条件

量子雷达是将量子效应引入经典雷达探测领域,解决经典雷达在探测、测量和成像等方面的技术瓶颈,提升雷达综合性能的技术。文中简述了量子雷达的基本原理及光子计数体制雷达在这一领域所处的地位,基于普朗克公式和奈奎斯特公式分析了光子计数体制雷达的量子物理基础,基于纽曼·皮尔逊准则推导了光子计数体制中最优的信号检测准则,提出了光子计数体制量子雷达的恒虚警检测条件,基于真实环境进行了光子计数雷达的信号检测仿真,并对比了文中提出的方法相对于经典雷达信号检测方法在光子计数体制下的优势。     

单光子卫星量子通信噪声和干扰分析

卫星量子通信是建立全球量子通信网络的最佳选择之一。针对采用偏振编码的卫星量子通信中的偏振保持问题,研究了大气散射和卫星与地面站间相对运动等因素对量子偏振态相位和对准的影响以及相位延迟和对准误差对系统量子误码率的影响,分析了背景噪声和系统硬件噪声对通信产生的影响以及单光子通信过程中可能受到的光子分离攻击干扰,为量子信号认知设计提供借鉴意义。     

单光子波包与腔-量子点相互作用的动力学研究

对单光子波包与腔-量子点模型相互作用的动力学过程进行了数学推导,并通过数值模拟实现了静态量子比特与飞行光子比特之间的相互转换。结果表明：由腔-量子点系统输出到光纤的光子是一个平滑的波包;通过改变激光脉冲作用时间等系统参数,可实现量子点中的原子和光子的纠缠,在此基础上,即可实现不同量子点中原子的纠缠。研究结果对解决利用腔-量子点系统来构造量子计算机的接口、制备纠缠态以及实现受控量子门等热点问题具有积极意义。     

基于量子线路逻辑运算的单光子量子态测量方案

在量子探测领域,关键任务之一就是要对未知量子态进行测量以获取量子态信息。通过将量子计算中的量子门所组成的量子线路应用于量子探测领域,提出实现单光子未知量子态的测量方案。利用量子计算的叠加性、纠缠性、可纠错性以及量子线路的可集成性,可以使得探测更具高效性并简化探测的实验系统。利用本文提出的探测新方案,通过仿真计算对该方案进行了模拟。在该方案的理论计算与仿真模拟结果的基础上,得到了以下的结论:通过在不同信噪比等参数的条件下选择适当的测量次数,基于量子线路的方案可以得到较为精确的测量结果。     

单光子偏振态实现量子密钥分配的方案

提出一个基于单光子偏振的量子密钥分配方案.在这个方案里, Alice首先制备一串任意单光子态,然后发送给Bob.Bob只需对其进行一个U操作,再发回Alice.最后Alice对单光子态进行测量,即可实现量子密钥分配.此方案需要一个无噪声信道,优点在于仅仅需要单光子态,以及局域操作和单光子偏振态的测量,这些都非常易于实现.最后其安全性也是有理论保证的.     

基于量子纠缠光源的量子成像技术的研究进展

高分辨光学成像技术是国防军事、医疗等领域的重要研究方向。经典光学成像分辨率受到散粒噪声极限的限制无法进一步提高,并且成像光路易受周围环境的影响,导致成像质量急速下降。随着量子信息技术的发展,量子成像以其非定域性、抗干扰能力强等优点受到广泛关注。首先介绍了量子成像的基本原理、系统组成与性能特点;然后,对基于纠缠光源的量子成像技术的研究概况进行了综述。主要介绍了利用自发参量下转换(SPDC)过程,制备量子纠缠光源的相位匹配、准相位匹配两种技术;重点分析和讨论了基于纠缠光源的量子成像技术,从较慢的机械扫描式演变到基于液晶空间光调制器(LCSLM)的快速扫描式的过程;并结合量子成像的发展历程,对其未来应用趋势进行了展望,指出高清、三维、彩色、实时量子成像技术是未来特别值得关注的发展方向。     

近红外量子通信网中单光子波长交换研究（英文）

提出了一种新的近红外多用户量子密钥分发中波长交换方案,解决了量子网络中信息交互难题;分析了交换过程中近红外单光子束的偏振变换;仿真了波长交换效率和泵浦光功率之间关系.仿真结果表明,该方案可行并且高效.     

单光子的产生,传输,检测及量子通讯

单光子的产生、传输、检测及量子通讯迄今为止三十多年来光学的快速发展使其找到了许多新的应用。例如，在家庭里，看电视和录象我们经常使用红外遥控器，用激光唱机听音乐，以及许许多多电话交谈由光缆传递。在军事领域，则使用现代光学技术成象瞄准和测距。原则上所有这...     

基于预报单光子源的BB84诱惑态量子密钥分配研究

结合预报单光子源的量子密钥分配系统模型,介绍了三种典型的BB84诱惑态方案：主动诱惑态方案,被动诱惑态方案以及主动诱惑态思想和被动诱惑态思想相结合的方案。结合数值仿真深入分析了三种方案在性能、实现难度等方面的优缺点。结论表明被动诱惑态思想可以进一步提高BB84诱惑态方案的密钥生成效率;BB84被动诱惑态方案（AYKI方案）由于无需主动制备诱惑态,所以实现最为简单,密钥分配速度快,且方案性能趋近于无穷诱惑态的理论极限值;主动诱惑态思想和被动诱惑态思想相结合的方案性能虽然稍优于AYKI方案,但是改善空间很小。