基于半导体量子点的量子通信

摘要 在全球范围内，人们正致力于开发所谓的量子互联网。将这一梦寐以求的梦想变为现实是一项巨大的挑战，需要在量子通信和计算领域取得突破。为了建立全球性的量子安全通信基础设施，光量子技术无疑将通过提供和连接核心量子资源（例如飞量子比特和静止量子比特或量子存储器）发挥重要作用。在过去的十年中，基于半导体量子点的按需量子光源工程取得了重大进展，该光源能够产生接近理想的单光子和纠缠光子态，可用于量子信息处理中的各种应用。本综述重点探讨了利用基于外延半导体量子点的量子光源实现量子通信的方案及其构建模块。在回顾了量子通信的主要概念并介绍了用于单光子和纠缠光子生成的器件之后，本文概述了使用基于量子点的量子光源实现量子密钥分发协议的实验进展。此外，还总结了量子安全通信网络及其构建模块的最新研究进展。最后，文章对该领域的未来前景进行了展望，并指出了亟待解决的主要挑战。