埃德万斯助力量子科技新革命
2017-04-11 14:26:21   来源：微迷   评论：0   点击：

随着信息时代的迅猛发展，以微电子技术为基础的信息技术即将达到物理极限。而以量子效应为基础的量子通信，被认为具有高效率和理论上绝对安全等特点，有望开启一次新的技术革命。量子通信不依赖于计算的复杂性，而是基于量子物理学的基本原理，从而克服了经典加密技术内在的安全隐患，成为迄今为止唯一被严格证明是无条件安全的通信方式，可以从根本上解决国防、金融、政务、商业等领域的信息安全问题。

量子通讯最安全

信息安全受到前所未有的关注。作为迄今唯一被证明是无条件安全的通信方式，量子通信将从根本上对“窃听”说不。中科大上海研究院教授张强说，我国将建成连接北京、上海的光纤量子保密通信骨干网“京沪干线”，加上量子卫星的运行，国内将初步形成天地一体的广域量子通信体系，京沪两地的金融、政务等机构将实现保密通信，相关工作正在推进中。张强坦言，未来5~10 年内有望组建全球量子通信网络，为量子信息技术在各行各业应用提供了想象空间。

上海交通大学物理与天文系特别研究员金贤敏说，如果你不能忍受止步于此的计算能力，你必须关注量子科技。按照摩尔定律，芯片元件的尺寸在不远的未来将达到经典物理极限，各种量子效应会显现出来并最终成为微尺度下的普遍行为。“在量子损耗上，我们已经做到世界最好。”金贤敏团队用他们的飞秒激光技术刻一个1600 个光子波导光源组成的光子芯片，只需3小时；如果是牛津大学的装置，则需要半年。

华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室有“三高”：高分辨、高灵敏和高精度。华东师大精密光谱科学与技术国家重点实验室主任吴健表示，用量子极限测量的手段，在量子保密空间方面，相当于把传统的光学探测的灵敏度达到量子极限；在量子雷达方面，可以做到只有指甲这么大。

人才已露“尖尖角”

我国的量子通信技术在近年来取得了重大进展，已达到世界顶尖水平，领先欧美国家，量子通信领域已处于产业化发展前期。我国量子通信领域领军人物中科大潘建伟院士不仅荣获2015年国家最高科学技术发明奖，其研究成果还荣登“2015年世界物理学十大进展”第一名，开创中国物理学的先河。

上海微系统所博士、助理研究员李浩今年只有30 岁，但他已是继NASA 之后，首次完成基于超导单光子探测技术的卫星激光测距的人才，而且在850 纳米波段首次实现光敏面50微米探测效率80%的超导纳米线单光子探测器。

量子通信核心组件

从量子通信原理来看，量子通信核心零组部件主要涉及以下几个方面：单光子发生源、单光子探测器、同步系统、传输介质、中继系统。

其中，单光子探测技术是一种极弱光检测技术，它不仅使用在量子密钥分配中，在高分辨率的光谱测量、非破坏性物质分析、精密分析、大气测污、生物发光、放射探测、高能物理、天文测光、光时域反射等领域也有着广泛的应用。能实现单光子探测的器件种类较多，比如光电倍增管、雪崩光电二极管、超导探测器、增强型光电极管、微球板、真空光电二极管等。量子通信中目前应用比较多的是APD探测器和超导探测器，其中最常见的是APD探测器。

NbN和NbCN超导薄膜是近期发展单光子检测（SSPD）器件开发量子开关分配（QKD）光子通讯技术的核心，北京埃德万斯已与国内某研究所合作，制取C-BN、a- C ta-C等超硬薄膜（Hv>40Gpa），制取Si-B-C-N薄膜，用于碳纤维抗高氧化，适用于空间技术，目前已达到＞1500℃的实用化能力。

北京埃德万斯离子束技术研究所股份有限公司双离子束薄膜沉积系统，拥有溅射靶材的主源离子束和作用于样品表面的辅助离子源。由于主源选用离子束溅射，相比磁控溅射和电子束蒸发等手段更具有广泛的材料适用性，包括磁性材料、高熔点材料等，可用于溅射沉积各种金属、合金、化合物及半导体材料的单层薄膜、多层薄膜。