中澳科學家在量子安全通信領(lǐng)域合作研究取得突破性進展

近日，在中澳科學家的共同努力下，量子信息載體的研究取得突破性進展，實現(xiàn)了對光子出現(xiàn)時間的控制，由此解決了密碼交換發(fā)展中的關(guān)鍵問題。該項研究論文在《自然通訊》(Nature Communications) 期刊上刊登。

在澳大利亞基金委資助下，經(jīng)過悉尼大學物理學院的超高寬帶器件光學系統(tǒng)研究中心（CUDOS總部）、悉尼大學電子與信息工程學院、廣東工業(yè)大學信息工程學院以及墨爾本大學、麥考瑞大學和澳洲國立大學的CUDOS合作點科學家們的共同努力，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展，實現(xiàn)了對光子出現(xiàn)時間的控制。該研究使單光子能夠在預(yù)期的時間出現(xiàn)，由此解決了密碼交換發(fā)展中的關(guān)鍵問題。

量子通訊和量子計算是新一代技術(shù)，在眾多的量子系統(tǒng)中，光學系統(tǒng)提供了易利用量子效應(yīng)的方法。在過去的幾十年中，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）博士認為，“實現(xiàn)光量子技術(shù)有一個挑戰(zhàn)——讓全同單光子在指定的時間出現(xiàn)。這個研究表明產(chǎn)生單光子的機率可以通過該方法加倍，該方法最終可以拓展為百分之百機率地產(chǎn)生單光子。”

CUDOS研究中心主任、論文作者本杰明·埃格爾頓教授認為，這個跨學科的研究可以變革安全交換數(shù)據(jù)的能力，同時推進量子運算，讓搜索大數(shù)據(jù)的速度呈指數(shù)倍增長。這種產(chǎn)生單光子的方法將會推動安全通訊系統(tǒng)的發(fā)展，保護國防網(wǎng)絡(luò)和智能網(wǎng)絡(luò)，加強個人電子隱私等。這項新技術(shù)可以高度集成，并且能夠通過現(xiàn)有的設(shè)備制造。

另一位論文作者，悉尼大學電子與信息工程學院主任菲利普·梁教授認為，這項研究對于探索光子學和電子學的結(jié)合，為量子研究提供新架構(gòu)非常重要。同時，這項技術(shù)解決了產(chǎn)生單光子的基本問題，促進了關(guān)鍵高速電子器件的研究，為該領(lǐng)域帶來了變革。

據(jù)悉，該團隊現(xiàn)在正在探索更先進的設(shè)計，并預(yù)期在三至五年內(nèi)會實現(xiàn)全球推廣應(yīng)用。（人民網(wǎng)悉尼電 許薇薇 實習生 王高翔）