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纠缠光子对是光子量子技术的核心要素。随着对集成化和多功能性需求的增长，“扁平化”平台——超薄层和超表面——正成为光子对源的新选择。在自发参量下转换(SPDC)技术已在此类平台获得验证的基础上，另一种产生光子对的工艺——自发四波混频(SFWM)开始受到关注。在具有二阶非线性极化率χ²的材料中，SFWM既可通过三阶非线性极化率χ³直接产生光子对，也能通过二次谐波产生(SHG)与SPDC的级联过程间接实现。通常级联过程效率更高。本研究证明，在超薄层中直接SFWM过程占主导地位，因为其波矢失配量远小于SHG或SPDC过程。为验证该发现，该团队在二阶非线性材料——铌酸锂(LN)超薄层中实现了SFWM光子对生成。二阶与三阶非线性过程的共存为量子态操控提供了更广阔的可能性。