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光纤在单光子生产过程的新用途

   信息可以印刻在单个光子上,反过来,单个光子又可以进行计算和发送消息。而通过创建“单个”光子来实现上述流程是一个复杂而具有挑战性的过程。

  在光纤和快速光学开关的帮助下,英国巴斯大学光子学和光子材料中心的研究人员开发了一种提高单光子源性能的新方法。

  该方法由两个全光纤单独光子源组成,每个单独光子源安装在一个木制平台上,以提供长期稳定性和保护。每个光子源完全由各种类型的光纤制成,其中大部分是在巴斯大学制造的。

  他们通过一种称为多路复用的技术,使用巴斯大学制造的光纤,通过光学开关组合了几个单独的光子源。新的装置使得单个光子的产生更可靠,并且允许控制光子的性质。

  来自英国巴斯大学光子学和光子材料中心的Robert Francis-Jones表示:“开发改善的单光子源是量子信息处理中最紧迫的问题之一。通过这项研究,我们希望加快量子增强技术从实验室到药物发现等应用的过渡。”

  光纤熔覆的通气孔是通过六边形图案堆叠成的一米长玻璃毛细管制造的。制备好的直径约25毫米的预成型件将被放置在大玻璃管内,在炉中加热并且通过一系列过程阶段将尺寸缩小到约125μm的最终直径,以生成最终光纤。

  这一发明将有益于依赖光子携带量子信息的各种流程,如在低光照级别的量子计算、安全量子通信和精确测量等。

  该研究得到了英国工程与自然研究理事会(EPSRC)的资助,并发表在了Optica杂志上。(文/Oscar译)

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