高效单光子光源

受美国陆军研究署和海军研究署资助,伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校利用超低损耗、可调延迟光纤将40个预报单光子源(HSPS)光子的生成过程复用至同一周期,使单光子产生效率提高了9倍以上。

产生特定单光子态和多光子态是实现大规模光量子信息和通信应用的重要基础。利用传统预报单光子源(HSPS)和非线性光信息处理技术产生效率低。为此,伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校利用超低损耗、可调延迟光纤实现了HSPS的时分复用。HSPS光源在一个周期内发射40个脉冲,产生40个“时间段”,每个“时间段”均有一定概率产生一对单光子;当单光子对产生时,其中一个单光子触发光开关,使另一个单光子进入闭环延时线被暂时存储;一个周期结束后,将40个“时间段”产生的单光子从闭环延迟线输出,这些单光子具有高不可分辨性(90%)的概率为66.7%,可被视为出自同一个“时间段”。

未来通过提高触发检测效率和开关速率、采用更高不可分辨性的光源等措施,可进一步提高单光子产生效率,推动大规模光量子集成电路发展。

 

2020-07-25智邦网

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