增强型范德瓦尔斯超表面光子对生成

量子光子对在诸多量子应用中扮演着关键角色。作为由纳米结构构成的二维阵列,超表面已被深入研究用于通过自发参量下转换(SPDC)增强和控制光子对生成。范德瓦尔斯层状材料因其高非线性敏感度与芯片集成兼容性,已成为量子光源中极具潜力的非线性材料候选者。该研究团队首次展示了基于3R-MoS2范德瓦尔斯材料超表面的SPDC效应——纳米谐振腔支持的连续域准束缚态(qBIC)品质因子高达120,显著增强了光与物质的相互作用。相较于非结构化薄膜,该设计将SPDC速率提升20倍且亮度大幅提高,从而实现了量子光子对产率的突破性进展。该工作为利用范德瓦尔斯超表面生成量子光子对建立了新范式,为前沿量子应用开辟了新路径。

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