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中國科大製備出高品質量子光源
為開發穩定、高效率且低成本的集成量子光源開闢了新思路
【記者李清華／外電報導】18日中國科學技術大學表示，該校郭光燦院士團隊的史保森教授、周志遠副教授課題組日前成功製備出一種高品質量子光源，為開發穩定、高效率且低成本的集成量子光源開闢了新思路，相關成果近日在線發表於國際權威學術期刊《自然·通訊》。
作為量子系統的核心器件——量子光源的性能直接決定了整個系統的可擴展性和實用性，目前，常用的製備量子光源的方案一般採用具有高相干性的雷射作為泵浦源，存在增加整個光學系統的複雜性和成本等缺點。
此次工作中，課題組創新性地提出並驗證了使用寬帶的放大自發輻射光源作為泵浦源的量子光源製備方案，從而實現了這一高品質量子光源的製備。
理論分析和數值模擬均表明，該方案不僅不會降低量子態的質量，反而帶來了諸如量子態的頻譜純度提高等優點；與此同時，實驗結果也有力地證實了理論預測，與相干雷射泵浦相比，該方案的光子對產生速率提升了40%；尤其是在低功率下，能夠有效抑制干擾獲得更純淨的單光子源，更重要的是，研究團隊還利用這種方法製備出了高質量的偏振糾纏量子態，糾纏態的保真度高達95.7%±0.1%，且進一步增強了整個系統的穩定性。
據介紹，這項工作更新了人們對量子態製備中泵浦光相干性的傳統認知，為實現可擴展的量子信息處理和量子網絡奠定堅實基礎。
↑圖說：電泵浦偏振糾纏光子源封裝示意圖（中國科學技術大學供圖）
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2025, 12. 18 
