記者2日從北京量子信息科學(xué)研究院獲悉，該院袁之良團(tuán)隊聯(lián)合中國科學(xué)院半導(dǎo)體所牛智川團(tuán)隊，在固態(tài)量子光源研究上取得重要進(jìn)展，成功研發(fā)出一款高效率、高純度的雙光子發(fā)射器科技。這項工作在單量子點發(fā)射體實現(xiàn)雙光子態(tài)領(lǐng)域邁出了關(guān)鍵一步，具有里程碑意義。相關(guān)研究成果于當(dāng)日發(fā)表在國際期刊《自然·材料》上。
量子光源是量子科技的核心器件之一，確定性雙光子光源在量子測量、量子成像以及量子生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都有著關(guān)鍵作用科技。傳統(tǒng)光源在產(chǎn)生雙光子時，容易出現(xiàn)多余光子干擾，難以實現(xiàn)純凈、穩(wěn)定的雙光子輸出，而利用單量子點又長期面臨效率低、雙光子純度不足等技術(shù)難題。
針對這一瓶頸，科研團(tuán)隊創(chuàng)新地采用了獨特的激發(fā)方式來激發(fā)半導(dǎo)體量子點微柱腔結(jié)構(gòu)，讓單個電子空穴對確定性地進(jìn)入長壽命的暗激子狀態(tài)，從而更高效、更精準(zhǔn)地實現(xiàn)雙激子態(tài)填充科技。同時，研究團(tuán)隊利用能級簡并的特性，讓單一共振模式同時增強(qiáng)兩級光子輻射，在保證光子純凈度的同時，大幅提升了雙光子的發(fā)射效率。
實驗結(jié)果表明，這款新型量子光源表現(xiàn)出極強(qiáng)的雙光子聚束效果，在脈沖激發(fā)條件下，98.3%的發(fā)射光子都以成對形式出現(xiàn)，雙光子發(fā)射效率達(dá)到29.9%，是目前國際上固態(tài)量子光源中兼顧高純度與高效率的頂尖水平科技?？蒲袌F(tuán)隊還通過理論模型完整解釋了這一發(fā)光機(jī)制，為后續(xù)優(yōu)化提供了清晰的理論依據(jù)。
責(zé)編:史健 | 審核:李震 | 監(jiān)審:古箏
（來源科技：科技日報）
