量子光源作为量子科技的核心器件,其性能直接影响量子通信、计算及测量的实际应用水平。
长期以来,传统双光子光源面临两大技术瓶颈:一是多余光子干扰导致纯度下降,二是单量子点激发效率难以提升。
这一困境严重制约了量子技术在精密测量等领域的产业化进程。
针对上述问题,科研团队创新性地提出"暗激子态激发"方案。
通过精确调控半导体量子点微柱腔结构,使单个电子—空穴对稳定进入长寿命的暗激子状态。
该方法突破性地实现了双激子态的高效填充,同时利用能级简并特性,使单一共振模式同步增强两级光子辐射。
实验数据显示,新型光源在脉冲激发下,98.3%的发射光子呈现完美配对,双光子发射效率较传统技术提升近3倍。
此项突破具有多重技术价值:首先,29.9%的发射效率标志着我国在量子光源效率指标上达到国际领先水平;其次,接近100%的纯度特性大幅降低了量子测量中的噪声干扰;更重要的是,团队建立的完整理论模型为后续技术迭代提供了明确路径。
从应用前景看,该技术将显著加速量子科技的实用化进程。
在量子成像领域,高纯度双光子可提升医学影像分辨精度;在量子通信方面,高效率光源能延长密钥分发距离;在基础科研中,该技术为量子纠缠态制备提供了新方案。
业内专家指出,随着量子技术竞争日趋激烈,此项成果不仅巩固了我国在量子光学领域的优势地位,更为突破"量子优越性"关键技术奠定了基础。
从跟跑到并跑再到领跑,我国量子科技发展正在书写新的篇章。
这项成果的取得,既是科研团队勇于攻坚克难的生动写照,也是我国基础研究持续投入、协同创新机制不断完善的必然结果。
面向未来,随着更多核心技术难题的逐一破解,量子科技必将为经济社会发展注入更强劲的创新动能,在建设科技强国的征程中发挥更加重要的作用。