光量子技術為實現量子通訊技術、量子模擬、量子信息處理等提供一種可靠方法，目前人們成功使用20個單光子實現了玻色子取樣，能夠在數百公里進行量子密匙分發。實現這種復雜性的光量子技術需要構建包括多光子源、多個光子計數器、大量可辨別的單光子的體系。

半導體量子點具有較高的亮度和快速產生相干單光子的能力，但是阻礙半導體量子點實現光量子技術體系的問題在于不同量子點產生的單光子之間量子相干作用或者量子干涉作用非常弱。

有鑒于此，巴塞爾大學Liang Zhai等報道在兩個完全分開的GaAs量子點分別產生的光子之間實現了相干雙光子，可靠性非常高（93.0±0.8 %）。

本文要點：

(1)在這種光量子相干實驗中，能夠實現保留所有的零聲子線發射，同時僅僅拒絕較弱的邊帶聲子，而且無需進行接收后選擇等。

(2)通過這種量子干涉技術，構建了光子“非”電路，不同來源的光量子之間相互糾纏的保真度達到(85.0±1.0) %，這種糾纏保真度超過傳統技術的閾值。這種較高的光子相干性是通過高質量的量子點、二極管結構和較大的量子點尺寸實現的。這項研究工作展示了GaAs量子點能夠實現大規模構建相干單光子的前景。

參考文獻

Zhai, L., Nguyen, G.N., Spinnler, C. et al. Quantum interference of identical photons from remote GaAs quantum dots. Nat. Nanotechnol. (2022)

DOI: 10.1038/s41565-022-01131-2

https://www.nature.com/articles/s41565-022-01131-2

來源：半導體技術情報