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国际综合性能最好的单光子源

作者:365官方app下载 发表时间:2021-05-14

本文摘要:365官方app下载,beat365官方网站,中国科技大学潘建伟、陆朝阳等最近在国际上首次实现了基于半导体量子点的高效率和高全同性的单光子源,综合性能达到了国际上的最佳,为基于固态系统的大规模光子纠缠和量子信息技术奠定了科学基础。量子点是由分子束外延方法制成的半导体量子器件,原理上可以为量子信息技术提供理想的单光子源。

量子

中国科技大学潘建伟、陆朝阳等最近在国际上首次实现了基于半导体量子点的高效率和高全同性的单光子源,综合性能达到了国际上的最佳,为基于固态系统的大规模光子纠缠和量子信息技术奠定了科学基础。量子点是由分子束外延方法制成的半导体量子器件,原理上可以为量子信息技术提供理想的单光子源。

量子点

为了实现可扩展、实用的量子信息技术,单光子设备必须同时满足单光子性、高全同性、高提取效率三个核心性能指标。从2000年开始,国际上很多研究机构深入探索了量子点光学控制,但这三个核心指标不能同时满足,成为固体量子光学领域15年来悬而未决的重大挑战。2013年,潘建伟、陆朝阳等首次量子点脉冲共振激发,实现了当时国际上全同性最好的单光子源。

同性

但是,由于量子点平面腔结构的限制,以前的实验中荧光收集效率低。为了大大提高荧光提取效率,他们通过高精度分子束外延生长与纳米蚀刻技术相结合,得到了低温下与量子点单光频率共振的高质量因子光学谐振腔。结果表明,实验产生的单光子源抽取效率达到66%,单光子性能优于99.1%,全同性能优于98.6%,在国际上首次同时解决了单光子源的三个重要问题,成为目前国际综合性能最好的单光子源。

该实验实现的量子点单光源亮度比国际上最好的基于参数转换的触发式单光提高了10倍,而且所需激光泵浦的功耗减少了1千万倍的纳瓦量级。这种量子点单光子源将来应用于大规模光子纠缠,进一步推进多光子纠缠和干涉度量学的发展。


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