中澳科學(xué)家在量子安全通信領(lǐng)域合作研究取得突破性進(jìn)展

近日，在中澳科學(xué)家的共同努力下，量子信息載體的研究取得突破性進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了對(duì)光子出現(xiàn)時(shí)間的控制，由此解決了密碼交換發(fā)展中的關(guān)鍵問(wèn)題。該項(xiàng)研究論文在《自然通訊》(Nature Communications) 期刊上刊登。

在澳大利亞基金委資助下，經(jīng)過(guò)悉尼大學(xué)物理學(xué)院的超高寬帶器件光學(xué)系統(tǒng)研究中心（CUDOS總部）、悉尼大學(xué)電子與信息工程學(xué)院、廣東工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院以及墨爾本大學(xué)、麥考瑞大學(xué)和澳洲國(guó)立大學(xué)的CUDOS合作點(diǎn)科學(xué)家們的共同努力，將單光子作為安全系統(tǒng)中量子信息載體的研究取得了突破性進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了對(duì)光子出現(xiàn)時(shí)間的控制。該研究使單光子能夠在預(yù)期的時(shí)間出現(xiàn)，由此解決了密碼交換發(fā)展中的關(guān)鍵問(wèn)題。

量子通訊和量子計(jì)算是新一代技術(shù)，在眾多的量子系統(tǒng)中，光學(xué)系統(tǒng)提供了易利用量子效應(yīng)的方法。在過(guò)去的幾十年中，許多光量子信息處理的基礎(chǔ)模塊發(fā)展迅速。論文的第一兼通訊作者熊春樂（音譯）博士認(rèn)為，“實(shí)現(xiàn)光量子技術(shù)有一個(gè)挑戰(zhàn)——讓全同單光子在指定的時(shí)間出現(xiàn)。這個(gè)研究表明產(chǎn)生單光子的機(jī)率可以通過(guò)該方法加倍，該方法最終可以拓展為百分之百機(jī)率地產(chǎn)生單光子。”

CUDOS研究中心主任、論文作者本杰明·埃格爾頓教授認(rèn)為，這個(gè)跨學(xué)科的研究可以變革安全交換數(shù)據(jù)的能力，同時(shí)推進(jìn)量子運(yùn)算，讓搜索大數(shù)據(jù)的速度呈指數(shù)倍增長(zhǎng)。這種產(chǎn)生單光子的方法將會(huì)推動(dòng)安全通訊系統(tǒng)的發(fā)展，保護(hù)國(guó)防網(wǎng)絡(luò)和智能網(wǎng)絡(luò)，加強(qiáng)個(gè)人電子隱私等。這項(xiàng)新技術(shù)可以高度集成，并且能夠通過(guò)現(xiàn)有的設(shè)備制造。

另一位論文作者，悉尼大學(xué)電子與信息工程學(xué)院主任菲利普·梁教授認(rèn)為，這項(xiàng)研究對(duì)于探索光子學(xué)和電子學(xué)的結(jié)合，為量子研究提供新架構(gòu)非常重要。同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)解決了產(chǎn)生單光子的基本問(wèn)題，促進(jìn)了關(guān)鍵高速電子器件的研究，為該領(lǐng)域帶來(lái)了變革。

據(jù)悉，該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正在探索更先進(jìn)的設(shè)計(jì)，并預(yù)期在三至五年內(nèi)會(huì)實(shí)現(xiàn)全球推廣應(yīng)用。（人民網(wǎng)悉尼電 許薇薇 實(shí)習(xí)生 王高翔）