量子通信主要利用的资源是多个光子间的纠缠

量子通信主要利用的资源是多个光子间的纠缠。通常人们基于光子的偏振来制备纠缠。一方面，光子的水平和竖直偏振可以编码为一个量子比特；另一方面，光子的偏振态易于高精度地控制和测量。但是，相对于偏振态的控制和测量而言，如何使两个或多个光子的偏振态纠缠在一起并不是一件容易的事。1995年，Anton Zeilinger和合作者发展了利用BBO（偏硼酸钡）晶体来实现双光子偏振纠缠的方法：当一束激光穿过它时，非线性的相互作用会使得高能量的光子劈裂成两个低能量的下转换光子。由于能量守恒和动量守恒，因而下转换的光子会分别形成两个光锥，顶部的光锥是竖直偏振，底部的光锥是水平偏振。在光锥相交方向上的光子偏振是不确定的，既可以是水平偏振也可以是竖直偏振，这样就形成了光子偏振纠缠光源。

参考文献及图片出处：Kwiat P G. Physical Review Letters, 1995, 75(24): 4337.