二维钙钛矿光源的非线性光学量子通信

二维有机-无机杂化钙钛矿(2D-OIHP)量子阱因其能产生偏振编码光信号,正成为量子通信技术中极具前景的光源。该工作探索了如何利用非线性光学现象实现量子信息应用,展示了激发态间共振耦合带来的多功能性。通过四波混频实验在飞秒时间尺度上追踪信号光子椭圆率的变化,研究人员首先建立了基于激子自旋动力学和双激子关联的信息编码方法。随后采用单光子探测技术,通过将这些偏振态映射为二进制序列,实现了BB84量子密钥分发协议。传统量子密钥分发方案通常需用光学元件调控弱相干脉冲的偏振态,而该方法中信号光子的特性则由2D-OIHP体系固有的电子结构及自旋弛豫过程决定。作为演示,一个包含56比特的ASCII信息通过2D-OIHP量子阱发射光子的偏振态实现了传输。这些结果表明,信息传输效率高度依赖于双激子态的贡献,凸显了自旋相关非线性光学过程在量子通信中的应用潜力。
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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-11-27 03:24

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