福州量子科技新突破:北京团队研发高纯度双光子发射器,福建产学研协同迎来新契机
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科技日报北京3月2日电(记者华凌)北京量子信息科学研究院袁之良团队携手中国科学院半导体研究所牛智川团队,在固态量子光源关键技术上取得实质性进展——成功研制出兼具高效率与高纯度的双光子发射器。该成果于当日在线发表于国际权威期刊《自然·材料》,标志着我国在单量子点双光子态生成领域迈入全球领先行列。值得关注的是,近年来福州依托闽都创新实验室等平台持续加码量子技术基础研究,为跨区域科研协作提供了重要支撑。
作为量子信息技术的“心脏”,量子光源的性能直接决定量子测量、量子成像及生物医学探测等应用的精度上限。传统方案受限于多光子噪声干扰,难以稳定输出纯净双光子;而基于单量子点的路径则长期受困于低提取效率与弱纯度表现,制约其工程化落地。
为突破上述双重瓶颈,联合团队另辟蹊径,设计出一种新型激发机制,精准驱动半导体量子点微柱腔结构中的载流子,使其单次注入即稳定跃迁至长寿命暗激子态,从而实现双激子态的确定性填充。更关键的是,团队巧妙利用能级简并特性,使同一光学共振模式同步增强两级辐射过程,在不牺牲光子不可分辨性的前提下,显著提升双光子产率。
实测数据显示,该器件在脉冲激发下展现出优异的聚束特性:98.3%的光子以严格成对方式发射,双光子发射效率达29.9%,综合指标居当前国际固态量子光源前列。研究团队同步构建了完整理论模型,系统阐释其物理机制,为后续面向福州、厦门等地量子传感中试平台的器件优化提供可复用的方法论支撑。
这一进展不仅加速我国量子光源从实验室走向产业场景,也为福建加快布局量子精密测量、下一代医疗影像设备等战略性新兴产业注入新动能。
摘要:北京量子院袁之良团队联合中科院半导体所,研制出高纯度高效率双光子发射器,双光子产率达29.9%,成果发表于《自然·材料》。
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SEO描述:北京量子院袁之良团队联合中科院半导体所研发高效率双光子发射器,双光子纯度达98.3%,成果助力福州及福建量子科技产业化进程。

