量子通信得到突破！是降噪耳机给的启发

科学家利用类似于降噪耳机的原理，制造出了可以消除杂光输出单个光子的光源。

这张放大的效果图中显示了砷化镓（GaAs）芯片的结构。下方的粉红色锥形表示入射的经典激光。中间的蓝色区域表示砷化铟（InAs），当经典激光通过的时候会产生单个光子。上方的粉红色锥形和蓝色锥形分别表示射出的经典激光和单光子，借助单光子便可以实现绝对安全的保密通信。

量子通信是一种对前景光明的未来通信技术。借助量子通信，我们可以和医生、银行、税务部门进行绝对安全的沟通，不必担心私人数据泄露。甚至，一旦有人试图盗取机密信息，我们也可以立即知晓。

然而，要想建立量子网络，并以量子通信为标准通信方式，我们还有很多技术难题需要克服，而其中最关键的一个是如何收发量子数据。在这一方面，斯坦福大学的研究人员发明了一种新型量子光源，它或许能够成为未来量子通信的基础。该研究团队在《自然·光子学》上发布了他们的这项研究成果。

量子通信的物理原理比较复杂。目前的标准激光源不适合用于保密通信，因为这种激光源发出的是“经典”的光，我们无法判断其携带的信息是否已经被窃取。相比之下，量子通信网络中使用的是量子光源发出的单个光子。光子是光的最小单位，一旦有人对其实施测量，就会破坏这个携带信息的光子。因此，高效的量子光源便成为量子通信系统中的重要一环。

Jelena Vuckovic是这篇文章的主要作者（senior author），她是斯坦福大学电气工程专业的教授，近年来正在研究纳米尺寸激光源以及相关的量子技术。她希望将传统计算机中依靠电信号通信的方式改进为光信号通信，从而提高计算机的通信速率。她带领博士生Kevin Fischer等人改进了一种纳米激光源，使其可以高效地产生单光子，用于量子通信。

Vuckovic说：“这项研究的关键在于如何辨认单光子，因为单光子的强度比光源所产生的杂光的强度弱很多。为此，我们找到了一种滤除杂光的方法，从而大大提升了装置识别光子信号的能力。”