大阪大学科学与工业研究所(SANKEN)的科学家与加拿大国家研究委员会(NRC)合作，他们开发了一种可以捕获单个电子的砷化镓(GaAs)量子点。通过精确控制基板的晶面取向，该研究团队希望优化光子向自旋极化电子的转换过程。这项工作可能有助于让量子网络更加实用，特别是在加密安全数据方面。

虽然当前的电子设备在变得越来越小的同时也实现了惊人的处理速度，但制造商有可能在某一天突然就会发现其使用的传统方法会受到基本物理规律的制约。一个有希望的替代方案是使用电子固有的自旋磁矩。因为这些自旋可以同时处于上下叠加的状态中，它为量子计算机开辟了道路，使其能够以比现有硬件快得多的速度解决某些问题。自旋还可以作为量子通信的媒介，通过光传递量子信息。但是，这种将信息传递给极小电子自旋的过程具有挑战性，而且必须高效地进行。

现在，由大阪大学领导的一个研究团队在具有(110)晶面取向的衬底上实现了世界上首个基于砷化镓的门控量子点电路，它有望提高光子-电子自旋的转换效率。它具有将来自入射光子的量子信息编码到电子自旋中的功能。论文第一作者Tomohiro Nakagawa说：“我们相信我们的研究首次演示了门定义的量子点电路，它也具有电荷检测能力，并使用了砷化镓衬底的这种特殊方向。”

这项工作是与加拿大国家研究委员会(NRC)进行的国际合作的一部分。NRC高级研究官David G. Austing说：“将互补的专业知识、专有技术和设施结合在一起，可以大大加快实现双方共同目标的工作步伐。在我们的这项合作中，就是推动量子网络的发展。开展国际合作对于未来几十年量子网络技术的进步是至关重要的。”（编译:Qtech）