單光子源

說無論外界怎么激發（連續雷射或脈衝雷射或是電致激發），該系統只能在自發輻射壽命期間（約ps到ns時間尺度）發射出一個光子，即不可能在某一時刻同時發射兩個及以上數量的光子，即單光子源（術語：antibunching，反聚束），通俗的講就是光子是一個接著一個發射，它們每次發射時間間隔和自發輻射壽命有關。

基本介紹

• 中文名：單光子源
• 適用領域：量子通信和量子計算
• 特點：單位時間內只能發出一個光子

套用

量子通信和量子計算

工作原理

通常利用二能級系統

主要特點

單位時間內只能發出一個光子

技術參數

二次相關函式、輻射複合壽命等

注意事項

單光子源是光學量子信息技術的核心資源。

2019年08月，中科院院士、中國科學技術大學教授潘建偉與陸朝陽、霍永恆等人領銜，和多位國內及德國、丹麥學者合作，在國際上首次提出一種新型理論方案，在窄帶和寬頻兩種微腔上成功實現了確定性偏振、高純度、高全同性和高效率的單光子源，為光學量子計算機超越經典計算機奠定了重要的科學基礎。

光學量子信息技術所需要的完美單光子源，要同時滿足確定性偏振、高純度、高全同性和高效率這4個幾乎相互矛盾的嚴苛條件。從2000年以來，美國加州大學等相繼在單光子源研究方向取得進展，但其品質還不能滿足實用化需要。

2013年以來，我國潘建偉、陸朝陽等人在國際上首創了量子點脈衝共振激發技術，開始引領高性能單光子源的發展。但要實現完美的單光子源，還有兩個重大技術難題需要逾越：一是量子點會隨機發射兩種偏振的光子，二是共振激發需要消除背景雷射。