滑铁卢大学的研究人员将获得诺贝尔奖的物理学和化学相结合，提高了量子通信的效率和安全性。加拿大滑铁卢大学的研究人员将诺贝尔奖获奖概念结合起来，实现了科学突破。滑铁卢大学量子计算研究所（IQC）的研究人员将两个诺贝尔奖获奖研究概念结合在一起，推动了量子通信领域的发展。科学家们现在可以利用量子点源高效地产生近乎完美的纠缠光子对。纠缠光子是即使相隔很远也能保持连接的光粒子，2022年诺贝尔物理学奖对这方面的实验给予了肯定。IQC研究团队将纠缠与2023年诺贝尔化学奖认可的量子点技术相结合，旨在优化创建纠缠光子的过程，纠缠光子具有广泛的应用，包括安全通信。IQC和滑铁卢大学电气与计算机工程系教授迈克尔·雷默（Michael Reimer）说：“量子密钥分发或量子中继器等令人兴奋的应用需要高度纠缠和高效率的结合，这些应用可将安全量子通信的距离扩展到全球范围或连接远程量子计算机。以前的实验只能测量到近乎完美的纠缠或高效率，但我们是第一个用量子点同时达到这两个要求的人。”通过将半导体量子点嵌入纳米线，研究人员创造出了一种能产生近乎完美的纠缠光子的光源，其效率是以前工作的65倍。这种新光源是与位于渥太华的加拿大国家研究理事会合作开发的，可以用激光激发，根据指令产生纠缠对。研究人员随后使用荷兰Single Quantum公司提供的高分辨率单光子探测器来提高纠缠程度。量子点系统在历史上一直存在一个名为“精细结构分裂”的问题，它会导致纠缠态随时间发生振荡。这意味着使用慢速检测系统进行测量将无法测量纠缠状态，IQC和电气与计算机工程系博士生马特奥·佩纳切蒂（Matteo Pennacchietti）说：“我们将量子点与非常快速和精确的检测系统相结合，克服了这一难题。我们基本上可以在振荡过程中的每一点上获取纠缠状态的时间戳，这就是我们拥有完美纠缠的地方。”为了展示未来的通信应用，雷默和佩纳切蒂与Norbert Lütkenhaus博 士、Thomas Jennewein博士（两人均为IQC教师和滑铁卢大学物理与天文学系教授）及其团队合作。利用新的量子点纠缠源，研究人员模拟了一种称为量子密钥分发的安全通信方法，证明量子点源在未来的安全量子通信中大有可为。 （逸文）
