原位筛选的拉盖尔-高斯模式中CsPbBr3量子点产生珀塞尔增强单光子
携带轨道角动量(OAM)的拉盖尔-高斯(LG)光束中的单光子,有望实现更鲁棒高效的光量子通信与信息处理,以及量子计量和成像中灵敏度的提升。然而,由于现有方案多依赖间接实现或额外模式整形元件,直接生成具有OAM的单光子正日益受到关注。胶体卤化铅钙钛矿量子点(QDs)作为新型多功能材料,近期被证实能以准确定性方式高速产生不可区分单光子。该研究团队将单个CsPbBr₃量子点集成至带有纳米加工高斯形变结构的开放式法布里-珀罗微腔中,实现了单个腔模内高达18.1±0.2倍衰减加速(达数十皮秒量级)的珀塞尔增强型单光子生成。通过原位调节腔共振,研究人员可选择性耦合单个量子点到不同OAM阶数的LG模式,并观测到从腔体发射的单光子光束的空间图案。该工作为直接产生单光子LG光束的高速率光源开辟了道路,有望推动先进量子光子学应用的发展。