科技日報北京3月2日電（記者華淩）記者2日從北京量子資訊科學研究院獲悉，該院袁之良團隊聯合中國科學院電晶體研究所牛智川團隊，在固態量子光源研究上取得重要進展，成功研發出一款高效率、高純度的雙光子發射器。這項工作在單量子點發射體實現雙光子態領域邁出了關鍵一步，具有里程碑意義。相關研究於當日發表在國際期刊《自然·材料》上。
量子光源是量子科技的覈心器件之一，確定性雙光子光源在量子量測、量子成像以及量子生物醫學等領域都有著關鍵作用。傳統光源在產生雙光子時，容易出現多餘光子干擾，難以實現純淨、穩定的雙光子輸出，而利用單量子點又長期面臨效率低、雙光子純度不足等技術難題。
針對這一瓶頸，科研團隊創新採用獨特的激發管道來激發電晶體量子點微柱腔結構，讓單個電子—空穴對確定性地進入長壽命的暗激子狀態，從而更高效、更精准地實現雙激子態填充。同時，研究團隊利用能級簡並的特性，讓單一共振模式同時增强兩級光子輻射，在保證光子純淨度的同時，大幅提升了雙光子的發射效率。
實驗結果表明，這款新型量子光源表現出極强的雙光子聚束效果，在脈衝激發條件下，98.3%的發射光子都以成對形式出現，雙光子發射效率達到29.9%，是現時國際上固態量子光源中兼顧高純度與高效率的頂尖水准。科研團隊還通過理論模型完整解釋了這一發光機制，為後續優化提供了清晰的理論依據。
此項突破有望進一步推動我國量子光源實用化發展，為未來量子精密量測、量子成像等科技落地提供重要支撐。