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CEA-Leti建立量子光子学平台以确保数据传输的安全
材料来源：semiconductor-today
位于法国格勒诺布尔的微/纳米技术研发中心CEA-Leti，针对未来量子信息世界中对防黑客数字通信的需求，已计划建立一个量子光子学平台，为需要超高安全数据传输的行业开发下一代量子技术。预计量子技术将为金融，医疗健康，能源，电信，国防等其他重要行业和部门提供所需的无条件安全数据加密。
致力于造福社会的法国多学科网络公司，Carnot资助了这个项目。该项目将建立在CEA-Leti的硅光子平台上，辅以新型量子表征设备，用于设计，处理和测试量子光子集成元件和电路。该机构使用光子构建量子比特（qubits），这成为量子通信的最佳物理手段。
这个为期三年的项目将制造硅光子电路，该电路产生单光子，用线性光学组件（如慢速和快速移相器）操纵这些光子，并用超导纳米线单光子探测器（SNSPD）进行检测。该项目将建立一个演示器，用于在基于量子系统中发送和接收信息，以实现量子技术对超安全密码术的承诺。例如，演示器将制造一个集成量子比特发射机，作为产生单个光子并将其纠缠的电路。同时制造一个集成量子比特接收器来检测光子。
除了上述演示器之外，CEA-Leti团队还将致力于将量子比特发射器和量子比特接收器集成在一个独特的平台上，设法解决量子计算应用问题。
CEA-Leti研发项目负责人Ségolène Olivier说：“几乎每天，我们都会读到违反标准加密协议的消息，这会带来重大的财务损失和安全风险，并对诸如电源系统等关键基础设施构成威胁。”。“随着未来量子计算机的出现，当前的加密算法将不再安全，因此风险将急剧增加。量子加密术才是解决方法，因为它不易受到计算能力的影响。”
Olivier指出，“基于单光子量子比特的量子系统必须确保光子的最小传播损失才能可靠，”CEA-Leti的硅光子平台已创下了低损耗硅和超低损耗氮化硅波导的记录。“波导中的传播损耗直接影响量子通信链路的数据速率和范围；这就是为什么构建超低损耗的元件和电路如此重要的原因。”
CEA-Leti已经在其硅光子平台上展示了一代纠缠光子对，并采用了其他内部技术来应对单光子检测挑战：碲镉汞（CdHgTe）雪崩光电二极管以及具有创纪录的光子计数速度和材料沉积集成的超导纳米线单光子探测器。
相关论文：
J. Rothman et al, ‘Meso-photonic detection with HgCdTe APDs at high-count rates’, Journal of Electronic Materials, https://doi.org/10.1007/s11664-020-08461-8, 2020
R. Rhazi et al, ‘Improvement of NbTiN and NbN thin films for superconducting nanowire single-photon detectors in vertical and guided architectures on silicon’, Proceedings of the Single Photon Workshop, October 2019
“Carnot与CEA-Leti的富有成果的长期合作为欧洲和世界各地的公司和消费者带来了许多创新的解决方案和产品，” Carnot的副总裁Susanna Bonnetier说。“它的硅光子平台对于开发量子通信链路是一个非常有前途的平台，它将通过�；じ叨让舾械墓�，政府和个人信息来扩展这一好处。”
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