香港科技大学（科大）致力培养学生对研究的热诚及兴趣，三名科大本科生近日便发现一种方法，可更简捷便宜的制造纠缠光子对。由于纠缠光子对是量子通讯及量子网系统的一个重要组成部分，三名同学的发现令新一代量子网系统实用化的愿景，又向前迈进一步。
有关研究论文由科大原子及量子光学实验室负责人，兼物理学系及生物医学工程学部副教授杜胜望指导，应届毕业生舒驰、数学系三年级学生周子翘及物理系二年级学生祝令邦合作撰写，近日于权威学术期刊《自然通讯》中发表。其他合著者包括物理学系客座教授雷明德、杜教授实验室的前博士后研究员陈鹏及复旦大学的肖艳红教授。
理论上，由原子及光子组成的量子网系统，比普通经典网络系统的讯息容量要大得多。但受制于物质原子量子节点与光子的相互作用效率，大型量子网系统的研发仍停留在初步阶段。为了令光子能有效地与原子相互作用，光子的带宽须窄于原子的自然线宽。窄带光子对可利用冷原子系统生产，惟有关设备的设置十分复杂，需占用大量空间，而且成本昂贵。如今，由杜教授领导的研究团队，成功由多普勒展宽(530 MHz)的热原子蒸气室中，产生亚自然线宽光子对(2MHz)，不但大大简化制作程序，亦有效减省成本，为量子通讯发展的实用化带来新希望。
杜教授说：「我们发现，运用具石蜡涂层并加热至摄氏63度的原子蒸气室，可成功产生具可控制带宽窄(1.9-3.2MHz)及相干时间(47-94ns)的双光子。利用这种崭新方法生产的窄带纠缠光子对，效果至今是全球之冠。」
舒驰于科大就读本科期间，共于五份包括《物理评论快报》等权威学术期刊，发表了六篇论文，他现正于哈佛大学攻读博士学位。周子翘早前由物理转攻数学系，现已开始撰写另一篇有关微分几何学的几何流学术论文。祝令邦则于去年国际物理奥林匹克赛中夺得金牌后获科大取录，并获颁发奖学金，他入读科大首年便协助撰写论文。
此项研究乃科大「本科生研究计划」的项目之一，计划一直致力为本科生缔造研究氛围，启发他们发掘自己专长及兴趣所在，及早计划未来。
论文「从多普勒展宽的热原子蒸气室中产生亚自然线宽的纠缠光子对」全文请浏览：
http://www.nature.com/articles/ncomms12783
传媒查询:
