基于纠缠的量子密钥分发：在高达 20 K 温度下工作的无闪烁量子点
量子物理
2021-09-01 v1
摘要
基于纠缠的量子密钥分发有望增强抗窃听鲁棒性并与未来量子网络兼容。在其他光源中，半导体量子点即使在最大亮度下也能产生纠缠保真度近乎一致且多光子发射概率接近于零的偏振纠缠光子对。这些特性已在共振双光子激发（TPE）以及 4 至 8 K 的工作温度下得到证实。然而，在 TPE 条件下常报道有光源闪烁现象，限制了可实现的最大光子速率。此外，采用紧凑型低温冷却器可达的工作温度可促进量子点在诸如星基量子通信中的广泛部署。在此，我们展示了嵌入 p-i-n 二极管中的 GaAs 量子点所发出的无闪烁高度纠缠光子对。高保真纠缠在至少 20 K 温度下持续存在，我们利用该特性在两栋建筑之间实现了基于光纤的量子密钥分发，平均密钥速率为 55 bits/s，量子比特误码率为 8.4%。我们相信，通过将电学控制与已得到验证的光子和应变工程相结合，量子点将持续接近现实应用中纠缠光子的理想光源。
引用
@article{arxiv.2108.13618,
title = {Entanglement-based quantum key distribution with a blinking-free quantum dot operated at a temperature up to 20 K},
author = {Christian Schimpf and Santanu Manna and Saimon F. Covre Da Silva and Maximilian Aigner and Armando Rastelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.13618},
year = {2021}
}