由热原子产生的时序长C波段预示单光子

C波段光子因其在光纤中具有最低损耗系数而被公认,这使得它们成为光纤通信的理想选择。在该研究中,该团队系统研究了C波段预示单光子的时间宽度,并首次提出基于钻石型能级跃迁方案的自发四波混频(SFWM)过程生成双光子理论模型。实验测得的时间宽度数据与该模型预测高度吻合。此外,研究人员创新性地提出了“与双光子共振条件及单光子失谐相关的原子速度群”概念,这两个参数对理解双光子源行为至关重要。该概念表明热原子源表现出与冷原子源相似的行为。在理论模型指导下,该工作观测到1529纳米(C波段)预示单光子时间宽度为28.3±0.6纳秒,对应11.0±0.2兆赫兹线宽。作为对比,由原子自然线宽决定的终极线宽极限为6.1兆赫兹。在所有利用冷原子或热原子产生1300至1550纳米波段预示单光子的原子体系中,该研究实现的时间宽度首次突破10纳秒,创造了迄今最长(或最窄线宽)纪录。该工作深化了对钻石型或级联型SFWM双光子生成机制的理解,标志着在实现C波段预示单光子原子源更长时间宽度方面取得重要里程碑。

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