北京量子院袁之良团队：固态量子光源-单量子点高效双光子源 | Nature Materials

背景：确定性双光子态是量子计量、量子成像和量子生物医学等前沿领域的核心资源，但传统基于非线性光学参量过程的方法存在光子产生随机性和多光子噪声等问题，而固态量子点作为单光子源，其双激子级联产生光子对也面临能级非简并和双激子态高效填充等挑战。研究目的：北京量子信息科学研究院袁之良团队与中国科学院半导体研究所合作，旨在实现一种基于单个量子点的高效率、高纯度双光子发射器。结论：研究团队通过将单个In(Ga)As量子点嵌入微柱光学腔，利用p壳层共振激发选择性填充暗激子态，实现了对双激子态的高效确定性加载，并结合腔增强的简并双激子-激子级联辐射，显著提升了双光子发射的纯度与效率，在脉冲激发下双光子纯度达98.3%，效率为29.9%，为发展实用化固态双光子源奠定了基础。