纯粹极限：单光子源“最新版”

　　一般读者对光源的认知，通常停留在日常使用的可见光源上，而实际上，光源是一个庞大的系列，有的光源依靠无与伦比的强度称雄，使用起来具有强大摧毁能力，有的光源则细如毫发，堪比针尖，拼的是难以比肩的精度。

　　链科技小编今天的新闻是一款比针尖细得多的单光子源。中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳教授等和德国维尔兹堡大学、英国剑桥大学相关小组合作，在国际上首创双色脉冲相干激发理论，为光和原子的相互作用等基础量子光学问题的研究打开了新思路。相关论文近日发表在国际学术期刊《自然·物理》上。

　　我国的量子技术研究是走在世界前列的，从基础理论研究到实用技术研发，再到应用工程的实施，在全链条上都活跃着我国科研团队，并保持着领先位置。该研究成果再次彰显中国科技的先锋状态。研究组在微腔耦合的半导体量子点体系上实现无激光背景的高效率和高品质的单光子源，为量子计算这一国际学术界的里程碑式目标提供了新工具。

　　利用电磁脉冲共振驱动和操纵量子比特被广泛应用于包括离子阱、固态缺陷、超导量子线路等各种物理体系的量子信息技术。然而，基于单色光的共振激发方法在提升光子品质的同时，激发光会带来本底噪声，一般需要高精度的极化滤波去除，因而会导致50%的效率损失。

　　这是实现计算领域“量子霸权”目标的重大障碍，为此，各国顶尖的量子技术科学家都将这一问题作为研发关键点，投入大量精力予以探索研究，以期实现技术瓶颈的突破。为了解决这个长期存在的前沿问题，研究团队设计了双色脉冲相干激发方法，采用两个相位锁定的双色失谐脉冲激发量子二能级系统。

　　通过理论和实验相结合的研究方法，发现双色失谐脉冲结合不仅可以抵消失谐，有效驱动二能级量子系统，同时，因为频率上没有和单光子重叠，可直接通过频率滤波将激光有效滤除，从而得到高品质的单光子。这个全新的方法和实验技术为光和二能级原子的相互作用等基础量子光学问题提供了新的手段，由此开拓出一条崭新的研究路径，开阔了技术视野，也向着“量子霸权”的科学目标迈进了坚实的一步。

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