科學(xué)研究表示,光脈沖分離單光子技術(shù)能造就量子加密通訊“竊聽術(shù)”,同時也可以使量子加密通訊更加安全。
魏茨曼科學(xué)研究所(Weizmann Institute of Science)研究人員通過使用它們?nèi)ツ暄邪l(fā)的光交換技術(shù)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(xué)小組組長Barak Dayan表示,SPRINT可以用來對通過量子通信系統(tǒng)傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行攔截。
Barak Dayan指出:“它(SPRINT)可以被用來攻擊那些不完善的系統(tǒng)(信息發(fā)送時,發(fā)出的是兩個光子而不是一個)。我們的系統(tǒng)是第一個能應(yīng)對這種情況的系統(tǒng);也就是說,我們的系統(tǒng)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(jìn)行攔截。因此可以用來清理密碼系統(tǒng)以確保每次只發(fā)送一種光子?!?/p>
實(shí)驗(yàn)設(shè)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(dāng)前設(shè)置的單光子分離的可能性。
以前對光子分離進(jìn)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(xiàn)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(jī)構(gòu)和公司也在繼續(xù)為量子通訊和基礎(chǔ)研究目的不斷研發(fā)生成單光子的方法。Dayan表示,雖然通過SPRINT能生產(chǎn)單光子,但是由于過程中的相位噪聲會對光子純度產(chǎn)生影響,也不是一種理想的方法。
在早期的研究中,Dayan團(tuán)隊(duì)將SPRINT作為一種交換機(jī)或路由器支持單光子在光纖中按照既定路線運(yùn)行或者反射回出發(fā)點(diǎn)。同時還能控制光子的偏振。
Dayan研究團(tuán)隊(duì)指出,除了在量子通訊領(lǐng)域的應(yīng)用,從光脈沖轉(zhuǎn)移單光子能為基礎(chǔ)科學(xué)研究創(chuàng)造非經(jīng)典態(tài)光場。