耶路撒冷希伯来大学和德国蒂宾根大学的研究人员取得了一项突破，可以为安全可靠的量子计算提供设备，两所大学在同行评审期刊《ACS Nano》上发表了他们的研究结果。

虽然量子计算将彻底改变我们使用计算机的方式，能比今天的计算机用更少的电力实现更快地执行任务，并且还将提供可以轻松破解目前大多数加密代码的工具，这些加密技术被用于保护我们存储在计算机上的数据。

当今可用的大多数计算机安全都依赖于数学运算，这些运算虽然在今天非常有效，但很容易被量子计算机破解。研究人员解释说，需要开发依赖物理定律的新加密方法来解决这个问题。

一种这样的方法是使用单光子(光粒子)的量子特性来加密消息，这样发送方和接收方都可以立即检测到任何破解它的企图，但获得合适的单光子源一直是一项艰巨的任务挑战。

希伯来大学Racah物理研究所的Ronen Rapaport教授和Hamza Abudayyeh博士以及德国蒂宾根大学的Monika Fleischer教授、Annika Mildner等人取得了重大突破，使我们离一种简单高效的量子加密方法更近了一步。

虽然银行和政府已经在投资于依赖激光束的量子加密，但激光束通常一次释放多个光子或根本不释放。为了实现最佳安全性，需要一种可以在室温下在一个方向上快速但稳定发射单光子流的源。

这个研究小组开发了一个系统，该系统使用斑点形式的被称为量子点的荧光晶体，它小到需要特殊的显微镜才能看到它们。每个点的宽度不到人类头发的千分之一。照射在该点上的激光束使其点亮并发出单光子流。

这些点单独安装在金色针头上，金针头的大小是普通针头的十万分之一。这些被称为纳米锥的针头可以将量子点发射光子的效率增加20倍。然后光子流被布拉格光栅沿单个方向射出，布拉格光栅是一种可用于调节激光波长的透明装置。

该设备不仅可以用于量子加密，还可以用于其他依赖量子比特对信息进行编码的情况，例如量子计算。

Rapaport教授说：“我们目前有了一个很好的原型，在不久的将来，它将有商业化的潜力。”

Abudayyeh说：“科学定律不能被打破。无论多么努力，一个光子也不可能被分裂。数学复杂性可能很难解决，但与基于量子的安全系统不同，它们容易受到攻击和破坏。”

该团队正在努力改进该设备，以便它可以为各种量子技术提供更加可靠和高效的单光子流。（编译:Qtech）