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我在国际上首次实现高性能单光子源

记者从中国科学技巧大年夜学获悉,该校潘建伟小组与其相助者,首次实现了确定性偏振、高纯度、高全同性和高效率的单光子源,为光学量子谋略,分外是逾越经典谋略能力的量子霸权的实现奠定了坚实的科学根基。钻研成果以长文形式日前在国际势力巨子学术期刊《自然·光子学》上在线颁发。

单光子源是光学量子信息技巧的核心资本。一个完美的单光子源必要同时满意确定性偏振、高纯度、高全同性和高效率这四个险些互相抵触的严苛前提。然而,以今朝技巧制备的单光子品德差,无法在实用化量子技巧中利用。要实现完美的单光子源,还存在着两个难题:一是量子点会随机发射两种偏振的光子;二是共振引发必要打消背景激光。这两个难题成为多年来难以超越的障碍。

办理这两个关键问题必要理论和实验的同步立异。在理论上,中国科大年夜钻研组提出采纳椭圆微腔突破对称性的规划,使腔模劈裂成两个非简并的垂直偏振的模式,从而选择性地增强单一偏振的单光子。在实验上,钻研组成长了垂直偏振无损消光技巧,从而同时办理了上述的两个难题,达到了“一举两得”的效果。在此根基上,钻研组分手在窄带微柱和宽带靶眼微腔中,实验制备同时满意确定性偏振、高纯度、高全同性和高效率的单光子源,再次刷新了单光子源综合机能的国际记录,为量子霸权目标的实现迈进了紧张一步。

这项成果标志着我国在可扩展光学量子信息技巧方面在国际长进一步扩大年夜了领跑的上风。审稿人评价该事情“办理了一个经久存在的寻衅……是伟大年夜的一步”“将有力地推进钻研”。

(记者 吴长锋)

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