量子密鑰分發利用單光子的量子態傳遞和測量產生並分發安全密鑰，讓使用者可進行完全保密的加密通訊。我們利用自行開發的微型化單光子光源，並配合差分移相量子密鑰分發協議及單光子波包整形技術，成功以校園網路光纖實現台灣首次的戶外高效能量子密鑰分發及簡易量子通訊。這項技術有助於發展商用或軍用的絕對安全通訊網路。目前使用於量子密鑰分發的光子量子態受限於製備效率和光子的相干時間，密鑰產生效率與100％有相當大的差距。我們利用自行開發的微型化單光子光源延長光子相干時間，並搭配研究多年的單光子波包整形技術，把一個光子均勻的散佈在三個相位差可調的脈衝內，實現目前密鑰產生效率最高(90％)的差分移相量子密鑰分發協議。量子密鑰分發使擁有密鑰的使用者可進行無法被破解的對稱密鑰加密。這項技術不僅能取代需要以人為方式執行的密鑰傳遞，也有助於政府機關、金融機構或軍方發展不受距離限制的商用或軍用絕對安全通訊網路。量子密鑰分發系統的發展也能帶動高效率單光子偵測器、高速光強相位調變器，甚至是高效能單光子光源的同步發展。