在量子科技領(lǐng)域，一項(xiàng)關(guān)于固態(tài)量子光源的新突破引發(fā)關(guān)注。北京量子信息科學(xué)研究院袁之良團(tuán)隊(duì)攜手中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體所牛智川團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過(guò)持續(xù)攻關(guān)，成功研制出一種新型雙光子發(fā)射器，實(shí)現(xiàn)了高效率與高純度的雙重突破，為量子技術(shù)前沿應(yīng)用提供了關(guān)鍵支撐。

量子光源作為量子科技的核心組件，其性能直接影響量子測(cè)量、量子成像及量子生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的進(jìn)展。其中，確定性雙光子光源因能產(chǎn)生成對(duì)光子，在精密測(cè)量、高分辨率成像等場(chǎng)景中具有不可替代的作用。然而，傳統(tǒng)技術(shù)路線長(zhǎng)期面臨兩大難題：一是產(chǎn)生雙光子時(shí)易混入多余光子，導(dǎo)致輸出純凈度不足；二是基于單量子點(diǎn)的方案雖能提升純度，但發(fā)射效率始終難以突破。

為攻克這一瓶頸，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出“雙路徑調(diào)控”策略。他們通過(guò)優(yōu)化半導(dǎo)體量子點(diǎn)微柱腔的幾何結(jié)構(gòu)，結(jié)合特定激發(fā)方式，使電子空穴對(duì)以確定性方式進(jìn)入長(zhǎng)壽命暗激子態(tài)。這一過(guò)程如同為光子生成設(shè)置了“精準(zhǔn)軌道”，既避免了多余光子的干擾，又顯著提升了雙激子態(tài)的填充效率。與此同時(shí)，團(tuán)隊(duì)利用能級(jí)簡(jiǎn)并的物理特性，設(shè)計(jì)出單一共振模式同時(shí)增強(qiáng)兩級(jí)光子輻射的方案，在保持光子純凈度的前提下，將發(fā)射效率提升至新高度。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)印證了這一技術(shù)的先進(jìn)性。在脈沖激發(fā)條件下，新型發(fā)射器產(chǎn)生的光子中，98.3%以成對(duì)形式出現(xiàn)，雙光子發(fā)射效率達(dá)到29.9%。這一指標(biāo)不僅遠(yuǎn)超傳統(tǒng)方案，更達(dá)到國(guó)際固態(tài)量子光源領(lǐng)域的頂尖水平，標(biāo)志著我國(guó)在量子光源核心技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了從“跟跑”到“并跑”乃至“領(lǐng)跑”的跨越。

目前，研究團(tuán)隊(duì)已通過(guò)理論分析完整梳理了該技術(shù)的發(fā)光機(jī)制，為后續(xù)優(yōu)化提供了清晰路徑。這一成果不僅為量子科技的基礎(chǔ)研究提供了新型工具，更有望推動(dòng)量子通信、量子計(jì)算等領(lǐng)域的實(shí)用化進(jìn)程，為構(gòu)建下一代量子技術(shù)體系奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。