Xiang You 1,2,3†Ming-Yang Zheng 4Si Chen 2,3Run-Ze Liu 2,3[ ... ]Jian-Wei Pan 2,3,*
Author Affiliations
Abstract
1 University of Science and Technology of China, School of Cyberspace Security, Hefei, China
2 University of Science and Technology of China, Hefei National Laboratory for Physical Sciences at Microscale, Department of Modern Physics, Hefei, China
3 University of Science and Technology of China, CAS Centre for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, Shanghai, China
4 Jinan Institute of Quantum Technology, Jinan, China
5 Chinese Academy of Sciences, Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology (SIMIT), State Key Laboratory of Functional Materials for Informatics, Shanghai, China
6 Universitat Würzburg, Technische Physik, Physikalisches Instität and Wilhelm Conrad Röntgen-Center for Complex Material Systems, Würzburg, Germany
7 University of Oldenburg, Institute of Physics, Oldenburg, Germany
8 University of Kassel, Institute of Nanostructure Technologies and Analytics, CINSaT, Kassel, Germany
9 NYU-ECNU Institute of Physics at NYU Shanghai, Shanghai, China
In the quest to realize a scalable quantum network, semiconductor quantum dots (QDs) offer distinct advantages, including high single-photon efficiency and indistinguishability, high repetition rate (tens of gigahertz with Purcell enhancement), interconnectivity with spin qubits, and a scalable on-chip platform. However, in the past two decades, the visibility of quantum interference between independent QDs rarely went beyond the classical limit of 50%, and the distances were limited from a few meters to kilometers. Here, we report quantum interference between two single photons from independent QDs separated by a 302 km optical fiber. The single photons are generated from resonantly driven single QDs deterministically coupled to microcavities. Quantum frequency conversions are used to eliminate the QD inhomogeneity and shift the emission wavelength to the telecommunication band. The observed interference visibility is 0.67 ± 0.02 (0.93 ± 0.04) without (with) temporal filtering. Feasible improvements can further extend the distance to ∼600 km. Our work represents a key step to long-distance solid-state quantum networks.
quantum networks quantum dots solid-state single-photon sources quantum frequency conversion quantum interference 
Advanced Photonics
2022, 4(6): 066003
作者单位
摘要
北京邮电大学理学院, 北京 100876
为了探究参考系无关量子密钥分发 (RFI-QKD) 协议下不同光源应对光源强度波动的能力差异, 提出了一种在非完美光源下参考系无关协议密钥率的理论分析计算方案。考虑常见的量子通信系统参数, 通过计算机仿真模拟分析对比了量子密钥分发中常用且易于获得的弱相干源 (WCS) 与可预报单光子源 (HSPS)以及可预测相干光源 (HPCS) 在强度波动下的具体表现。结果表明: 强度波动分析方案在参考系无关协议下具有可实现性, 相比常用弱相干源, 可预报单光子源和可预测相干光源在相同条件下具有更好的性能以及抵御强度波动缺陷的能力, 其中可预测相干光源具有最佳密钥率和最大传输距离。
量子光学 量子密钥分发 参考系无关 诱骗态 可预报单光子源 可预测相干光源 quantum optics quantum key distribution reference-frame-independence decoy state heralded single-photon sources heralded pair-coherent source 
量子电子学报
2021, 38(6): 838
李杨 1,2,*陶略 1,2甘甫烷 1,2张加祥 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院上海微系统与信息技术研究所, 上海 200050
2 中国科学院大学, 北京 100049
上海市青年科技启明星计划(No.19QA1410600),上海市优秀学术带头人计划(No. 19XD1404600),中科院计划(No.Y82BRA1001)
量子存储 自组装量子点 单光子源 量子调控 应力调节 Quantum memory Self-assembled quantum dots Single-photon sources Quantum manipulation Strain tuning 
光子学报
2019, 48(8): 0827001
作者单位
摘要
1 西安邮电大学无线网络安全技术国家工程实验室, 陕西 西安 710121
2 西安邮电大学通信与信息工程学院, 陕西 西安 710121
提出一种基于指示单光子源和量子存储的量子密钥分配方案。分析了其密钥生成率与安全传输距离和量子存储时间的关系,以及量子存储的退相干效应对最终密钥生成率的影响。研究了量子存储对基于指示单光子源的测量设备无关量子密钥分配方案的影响。仿真结果表明,在指示单光子源下,量子存储的实际相干时间增加,使得系统的安全传输距离增大,且量子退相干效应对最终的密钥生成率的影响微弱。
量子光学 量子密钥分配 测量设备无关 指示单光子源 量子存储 
中国激光
2019, 46(4): 0412001
作者单位
摘要
1 西安邮电大学无线网络安全技术国家工程实验室, 陕西 西安 710121
2 西安邮电大学通信与信息工程学院, 陕西 西安 710121
针对传统的量子密钥分配协议未考虑非对称信道的问题, 研究了基于指示单光子源的非对称信道的测量设备无关量子密钥分配协议的性能参数。主要分析了协议中的平均光子数、单边传输效率、密钥生成率与信道传输损耗之间的关系。比较了指示单光子源下, 对称信道与非对称信道的测量设备无关量子密钥分配协议的性能优劣。仿真结果表明, 随着信道传输损耗的增大, 密钥生成率和安全传输距离逐渐减小, 但非对称信道的性能仍优于对称信道的性能。
量子光学 指示单光子源 量子密钥分配 测量设备无关 非对称信道 
光学学报
2018, 38(3): 0327001
作者单位
摘要
中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽 合肥 230031
在众多的量子信息方案中,光学方法是独特的,因为它们允许长距离的通信且提供量子计算新的方法。在光量子信息处理过程中,单光子源和探测器是很重要的一个方面。本文回顾了测量和产生单光子的方法,且讨论了它们在量子信息处理中的应用。
量子光学 量子信息 单光子源 单光子探测器 quantum optics quantum information single-photon sources single-photon detectors 
量子电子学报
2006, 23(6): 0766

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