单光子探测与量子密钥分发研究进展,1、单光子产生2、单光子非线性操控3、单光子探测技术4、长距离单光子干涉与路由控制5、单向量子密钥分发系统,outlines,1、理想单光子产生,金岗石中的氮空隙(NV) 金岗石中的Ni空隙(NE8) 理想单光子的杨氏双缝干涉,与法国J. Roch教授合作(联合培养博士生、博士生互访),金岗石中的氮空隙(NV),理想单光子的杨氏双缝干涉,双缝干涉图样,单光子特性,金岗石中的Ni空隙(NE8),金岗石中Ni空隙发光检测,金岗石中Ni空隙发光的单光子特性,2、单光子的非线性操控,量子特性转移用于单光子探测:通信波段红外光子转换成近红外光子,提高单光子探测量子效率; 单光子的非线性频率转换:频率可调谐的理想单光子源产生; 单光子的非线性操控:单光子的非线性相移来实现基本的量子门等。,在单光子强度下的非线性光学实验,单光子非线性频率转换,InGaAs APDs: Low quantum efficiency High dark noise Large after pulse Upconversion detection: 1.55 + 1