據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，科學(xué)家一直希望用光子代替電子實(shí)現(xiàn)更快捷安全的光通訊，現(xiàn)在，科學(xué)家們成功證明，他們能更快速地（在幾納秒內(nèi)）控制與目前光通訊網(wǎng)絡(luò)中所用光波波長一樣的光子的路徑和偏振，新光子電路可整合進(jìn)現(xiàn)有的光通訊網(wǎng)絡(luò)中，從而顯著改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的性能。最新研究朝實(shí)現(xiàn)光量子通訊邁進(jìn)了一步。 .;u(uB;J6  
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    英國布里斯托大學(xué)、赫瑞瓦特大學(xué)、荷蘭卡弗里納米科學(xué)研究所的科學(xué)家們將這項(xiàng)快速控制單光子的路徑和偏振的研究發(fā)表在最新一期《物理評(píng)論學(xué)快報(bào)》雜志上。 3Wr
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    他們?cè)趯?duì)一個(gè)由電路組成的量子光學(xué)設(shè)備進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，單個(gè)光子會(huì)移動(dòng)穿過這些電路，這些電路也能被重新配置從而改變光子的路徑和偏振方向。然而，這種量子光學(xué)電路無法快速操縱單光子和多光子的狀態(tài)。為了解決這一問題，他們使用了已被證明能在現(xiàn)有通訊調(diào)制器中進(jìn)行快速操縱的鈮酸鋰波導(dǎo)，并證明對(duì)電極附近的波導(dǎo)施加電壓能快速操控由波長為1550納米的一個(gè)或兩個(gè)光子組成的光的量子（包括路徑和偏振）狀態(tài)，該波長正是現(xiàn)有通訊網(wǎng)絡(luò)中采用的波長。 su<_?'uH  
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    領(lǐng)導(dǎo)該研究的布里斯托大學(xué)的達(dá)米恩·博諾表示：“在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，我們演示了兩種電路配置，每種電路配置都會(huì)導(dǎo)致不同的量子狀態(tài)，一次配置僅需幾納秒，而在以前的實(shí)驗(yàn)中，每幾秒才能對(duì)電路進(jìn)行一次重新配置?，F(xiàn)在的通訊網(wǎng)每天都在使用由同樣技術(shù)制成的開關(guān)來傳遞由光脈沖編碼的信息字節(jié)，從原理上來講，這樣的開關(guān)也能用于單光子層面。” r*C:)z .}  
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    博諾表示：“迄今為止，在芯片上操縱光的量子狀態(tài)一直依靠加熱器，其能作為慢速移相器來使用。最新研究表明，鈮酸鋰波導(dǎo)能采用一種與以前迥然不同的方法來更快速地操控光的量子狀態(tài)?，F(xiàn)在，我們不僅能打開和關(guān)閉光包以便按規(guī)定路線發(fā)送傳統(tǒng)信息，也能夠快速處理和操縱光的量子狀態(tài)。” 6A7UW7/  
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    科學(xué)家們指出，能在單個(gè)平臺(tái)上快速控制單光子的偏振和路徑對(duì)基礎(chǔ)量子科學(xué)和量子技術(shù)來說都至關(guān)重要。博諾表示，制造這些設(shè)備的鈮酸鋰材料也能隨機(jī)產(chǎn)生光子，另外，具有超導(dǎo)性的單光子探測(cè)器也能被整合在這樣的芯片上。一個(gè)結(jié)合了能隨機(jī)產(chǎn)生光子的光源、電路以及探測(cè)器的技術(shù)平臺(tái)可用于以下幾方面：通過對(duì)幾個(gè)光子來源進(jìn)行多路傳輸從而獲得可靠的單光子源、長距離量子通訊需要使用的量子繼電器、量子密碼學(xué)中用到的量子密鑰分配等。