美國國（guó）家標準和（hé）技術研究院（NIST）10月15日表示，科學家首（shǒu）次將量子源（半導體量子點）產出的波長為1300納米的近紅外單光（guāng）子轉換成（chéng）波長為710納米的近（jìn）可見光光子。這種單光子波長（或顏色）轉換的實現有望幫助（zhù）開發出（chū）擁有（yǒu）量（liàng）子通信、量子計算和量子計量的混合型量子（zǐ）係統。

　　量子信（xìn）息處理的兩個重要（yào）環節分別是數據經過光子量子狀態編碼後（hòu）的（de）傳輸，以及數據存儲。在理想的情（qíng）況（kuàng）下，人們（men）希望獲得既能產出光子又能存儲光子（zǐ）的良好裝置。然而（ér），實際操作中人們卻麵臨（lín）著挑（tiāo）戰，因（yīn）為典型的量子存儲器（qì）適合於吸收和（hé）存儲近可見光光子，與此同時傳輸係（xì）統則更適合傳輸近紅外光子，原因是近紅（hóng）外光子在光纖中傳（chuán）輸信號損耗小。

　　為滿足上述兩種相互衝突的（de）需求，美國國（guó）家標準和（hé）技術研究院（yuàn）的研究小（xiǎo）組將光（guāng）纖耦合單光（guāng）子（zǐ）發生源與增頻單光子探（tàn）測（cè）器（qì）相結合。增頻探測（cè）器采用強泵浦激光器和特殊非線性晶體可將低頻（長波）光子轉換成高頻（短波）光子（zǐ），同時還具備高效和高靈敏度特點。

　　研究人員（yuán）卡迪克?司林尼瓦（wǎ）森表示，量子點能夠作為一個實際的（de）單光子產生源，每次激發出一個量子點，產生一個單（dān）光子以釋放能量。過（guò）去，人們沒有能力控（kòng）製光子的波長，但是現在卻能夠根據（jù）需要產生（shēng）單色單光子，並利用（yòng）光纖將其長距離傳輸，然後改變（biàn）它的頻率（或波長）。

　　研（yán）究人員認為，改變光子的波長使（shǐ）得探測更為方便。目前商品化的近紅外單光子探測器存在著信號噪聲大的問題，而近可見光單光子探測器則相當成熟且性能高（gāo）。在研究（jiū）小組發表的（de）文章中，他（tā）們還介紹了光子波長改變後探測靈敏度提高的情（qíng）況。