研究者們展示了一種新的量子發光三極管，它是首個才能發出波長約為1550納米的單光子和糾纏態光子對的設備，而此波長正坐落標準通訊窗的范圍內。
人們覺得，對于未來量子網路、遠距離量子通訊系統、量子密碼設備等應拿來說量子糾纏通訊，工作在此波長的單光子源是至關重要的誘因。
來自富士通亞洲研究院、謝菲爾德學院和劍橋學院包括TinaMüller在內的研究者們發表了一篇關于最新量子光源的文章，刊載在了近來一期的《自然通信》（）上。
圖丨量子點發光晶閘管的加工階段及其掃描電子顯微鏡圖象
Müller表示：“這是史上首次量子設備才能達到最新量子秘鑰分發和量子通訊系統的基本要求。”
常年以來，才能在通訊窗內發射單光子和糾纏態光子對都是量子光學領域的研究目標。雖然早已存在一些才能發射單光子源和糾纏態光子對的光源（如單個原子和金鋼石色心），它們卻由于波長太緊而難以應用到量子網路中。
在這項新研究中，研究者們使用磷化銦制做了發光量子點設備，這是一種拿來發射波長為1550納米的量子點激光的材料。為了使其才能發射出1550納米波長的單光子和糾纏態光子對，研究者們使用了一種被稱為“金屬有機蒸氣外延”的生長方式來“生長”出單個的磷化銦量子點顆粒，這種顆粒最終產生了量子發光晶閘管的基礎部份。
這些新型量子發光晶閘管的另一個優點是她們能否在93開爾文（-200.15℃）的氣溫條件下工作，這個氣溫比其他量子光源的工作氣溫高得多。較高的工作氣溫才能讓量子發光晶閘管更容易與其他設備集成，研究者們覺得加以更改以后，量子發光晶閘管的工作氣溫能夠更高。
研究者們預測，未來這些發光晶閘管會對包括量子互聯網在內的量子網路技術形成巨大的影響。舉一個反例來說，這些設備可以與量子熔斷器和量子中繼器集成來降低量子網路的范圍。研究者們覺得量子糾纏通訊，通過與射頻電子集成，這些量子光源將可以在脈沖的模式下工作。對當前的量子發光二極管進行改進以實現這種應用，正是研究者們下一步的工作。
Müller表示，會進一步優化量子發光晶閘管的規格和性能，使其才能應用到遠距離的量子通訊系統中。