從中國科學技術大學獲悉，該校潘建偉、陸朝陽等與美國普林斯頓大學馬蘭·史高麗、德國維爾茲堡大學斯文·霍夫林等合作，在同時具備高純度、高效率的單光子源器件上觀察到強度壓縮，為基于單光子源的量子精密測量奠定了基礎。論文以“編輯推薦”形式近日發(fā)表于《物理評論快報》。

據(jù)介紹，單光子源是光量子信息技術中的關鍵器件，不僅可以應用于量子通信、量子計算，同時也是量子精密測量的重要資源。量子精密測量中的一個重要方向是減少由于探測有限粒子而引起的統(tǒng)計漲落——散粒噪聲，而壓縮態(tài)就是壓制散粒噪聲的一種量子資源。1979年，科學家從理論上預言，單個二能級系統(tǒng)的共振熒光中可觀察到強度壓縮，但直接觀測強度壓縮一直以來是個巨大的挑戰(zhàn)。

中國科大研究組長期致力于發(fā)展高品質的單光子源，首創(chuàng)了脈沖共振熒光方法，利用微腔耦合提高單光子提取效率。2019年，通過雙色激發(fā)和極化腔方案成功解決單光子由于極化損耗而至少損失50%的科學難題。在此基礎上，研究小組發(fā)展了高品質單光子源，通過對共振熒光的直接測量，證明了0.59dB的強度壓縮，在第一物鏡處的壓縮量達到3.29dB。

據(jù)悉，這是自從2000年實現(xiàn)量子點單光子源后，科學家通過20年的努力首次在該體系直接觀測到強度壓縮，為基于單光子源的無條件超越經(jīng)典極限的精密測量奠定了科學基礎，也為在極低光功率下定義發(fā)光強度坎德拉這一基本國際單位提供了一條新的途徑。(記者常河)

關鍵詞： 量子精密測量