光腔作为定向量子发射器

单光子源对于测试基础物理和开发量子技术至关重要。在该工作中,研究团队从理论上研究了一种基于双光子Jaynes-Cummings系统的单光子源,其中光腔作为量子发射器而非原子。这种角色互换提供了某些优势,例如对原子损耗的鲁棒性,因为原子在整个动力学过程中保持在其基态。与在相同参数条件下基于传统JC模型的源相比,该源提供了更高的效率、纯度和不可区分性。该系统的另一个优势是能够将平均包含一个光子的相干激发脉冲直接转换为单光子脉冲,其效率、纯度和不可区分性均超过90%。由于整个激发脉冲在单光子生成过程中被消耗,该系统还最大限度地减少了能量浪费。双光子JC模型在不同平台上的实现潜力,扩展了在量子信息处理和计算应用中受控单光子生成的可能性。

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