中国科研团队研制出纳米级 “双光子工厂” 新型量子纠缠光源问世

突破传统认知，让光子 “双胞胎” 可控诞生 量子纠缠是量子世界的独特现象：一对纠缠光子如同 “心灵感应的双胞胎”，即便相隔遥远，对其中一个的测量也会瞬间影响另一个。这种特性是量子计算、通信和精密测量的核心支撑。

过去，光子 “结对子” 多为随机发生，而中科研团队另辟蹊径，直接 “培育” 自诞生起就具备量子纠缠特性的光子对。研究中提到的 “自发双光子辐射” 现象，即特殊材料（如团队采用的 “人造原子” 结构）在同一时刻发射两个关联光子，虽在 20 世纪 60 年代就有理论预言，但因原子更易单次辐射单个光子，双光子产生概率极低，近 40 年来始终难以突破实验观测瓶颈。

微腔技术助力，双光子辐射效率提升 500 倍 借助半导体材料生长与器件加工技术的突破，团队设计出超高品质光学微腔，为双光子产生构建了 “专属通道”。这一创新将双光子辐射效率从原本的小于 0.1% 大幅提升至约 50%，实现了与单光子辐射强度相当的双光子辐射，打破了 “二阶量子过程弱于一阶过程” 的传统认知。

由此制备的按需触发式纠缠光子源，保真度达 99.4%，意味着光子间的 “量子羁绊” 极强，为提升量子通信安全性、量子计算可靠性和量子计量精度提供了巨大潜力。《自然》杂志审稿人评价其为 “双光子研究领域的突破性进展”，并指出其创造了纠缠光子对保真度的新纪录。

未来展望：聚焦量子应用研究 团队表示，下一步将依托高保真度纠缠光源和高纯度双光子源，深入探索量子精密测量与量子通信的实际应用，推动相关技术从实验室走向产业化。