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国内首次实现了高性能单光子源
2019-08-14作者:浏览次数:13  来源:科技日报
仪器设备网资讯中心讯:
据悉,潘建伟小组及其合作者首次实现了确定性极化、高纯、高同调、高效率单光子源,奠定了坚实的科学基础。实现光学量子计算,特别是超越经典计算能力的量子霸权。这项研究结果最近以长期文章的形式发表在国际权威学术期刊《自然·光子学》的网上。
单光子源是光量子信息技术的核心资源。一个理想的单光子源需要满足四个几乎相互矛盾的苛刻条件:确定极化、高纯度、高均匀性和高效率。然而,现有技术制备的单光子质量较差,不能应用于实际的量子技术。为了获得理想的单光子源,有两个问题:一个是量子点随机发射两个偏振光子;另一个是共振激发需要消除背景激光。这两个问题多年来已成为不可逾越的障碍。
要解决这两个关键问题,需要理论和实验同步创新。从理论上讲,中国科技大学研究小组提出了一种利用椭圆微腔将腔模分裂成两个非简并垂直偏振模的方法来破坏对称性,从而选择性地增强单偏振单光子。在实验中,研究小组开发了垂直极化无损消光技术,同时解决了上述两个问题,达到了“一石二鸟”的效果。在此基础上,在窄带微柱和宽频带靶眼微腔中,实验制备了具有确定偏振、高纯度、高同系物性和高效率的单光子源,刷新了国际上的认识记录。单光子源的有效性,为实现量子霸权迈出了重要一步。
这一成果表明,我国在可扩展光学量子信息技术方面的国际领先地位进一步扩大。评论家评论说这项工作“解决了一个长期存在的挑战…这是一大步。”这将有力地推动研究的发展。”
国内首次实现了高性能单光子源
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