从单光子发射器中筛选多光子事件

单光子纯度是衡量多种光量子态的最关键指标之一。在光子量子技术应用中(如量子通信和线性光学量子计算),由于多光子误码率会引入错误,必须将其最小化。此前学术界认为,最先进单光子源的纯度极限源于自发辐射及其与驱动场相互作用过程中的再激发效应。该研究团队发现,通过利用构成多光子误码的单个光子特有的时频谱特性,甚至能够突破这一单光子纯度的根本性极限。当驱动脉冲短于发射体寿命时,研究人员观察到脉冲期间发射的光子光谱展宽明显超过发射体固有线宽。通过采用窄带光谱滤波器,该工作实现了对这类瞬时发射光子的大规模选择性滤除,将零时延条件下的二阶相干度测量值降低了近一个量级,从而在保持理想单光子发射特性的同时,显著抑制了多光子误码率。

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