量子点双光子发射器

纠缠保真近1

用单个量子点与微柱腔耦合，实现与单光子发射相当亮度的自发双光子发射，兼具高纠缠保真与按需出射。

刘顺发 · Li, Xueshi · Liu, Hanqing · Yang, Cheng Ao · Yang, Jiawei · 倪海桥 · 牛智川 · Meng, Yun · 胡晓龙 · 喻颖 · 王雪华 · 刘进

Nature 2025

参数信息

纠缠保真度

≈1

技术优势

亮度高，不靠概率

量子点与高品质微柱腔确定性耦合，腔内的强真空涨落驱动双激子直接跃迁到基态，因此双光子发射的亮度不再受二阶过程概率低的限制。

保真近1，不再取舍

该器件同时实现接近1的纠缠保真度和按需发射，解决了传统纠缠光源要么保真度高但随机、要么按需但保真度低的两难。

片上集成，直接可用

器件基于半导体量子点和微柱腔，可以像芯片一样制备和集成，无需额外泵浦或复杂准备，可直接嵌入现有光路。

应用场景

• 量子通信：用作通信中的高保真纠缠光子源，提高密钥分发安全性。
• 光子芯片：集成到芯片上作为按需纠缠光子源，无需外部泵浦。
• 量子光源：替代现有量子光源，同时实现高保真与按需发射。