中国科大制备出一种高品质量子光源

中新社合肥12月18日电 (记者 吴兰)记者18日从中国科学技术大学获悉，该校郭光灿院士团队的史保森教授、周志远副教授课题组日前成功制备出一种高品质量子光源，为开发稳定、高效率且低成本的集成量子光源开辟了新思路。

相关成果近日在线发表于国际权威学术期刊《自然·通讯》(Nature Communications)。

作为量子系统的核心器件——量子光源的性能直接决定了整个系统的可扩展性和实用性。目前，常用的制备量子光源的方案一般采用具有高相干性的激光作为泵浦源，存在增加整个光学系统的复杂性和成本等缺点。

此次工作中，课题组创新性地提出并验证了使用宽带的放大自发辐射光源作为泵浦源的量子光源制备方案，从而实现了这一高品质量子光源的制备。

理论分析和数值模拟均表明，该方案不仅不会降低量子态的质量，反而带来了诸如量子态的频谱纯度提高等优点。与此同时，实验结果也有力地证实了理论预测。与相干激光泵浦相比，该方案的光子对产生速率提升了40%；尤其是在低功率下，能够有效抑制干扰获得更纯净的单光子源。更重要的是，研究团队还利用这种方法制备出了高质量的偏振纠缠量子态，纠缠态的保真度高达95.7%±0.1%，且进一步增强了整个系统的稳定性。

据介绍，这项工作更新了人们对量子态制备中泵浦光相干性的传统认知，为实现可扩展的量子信息处理和量子网络奠定坚实基础。(完)