通过三体相互作用实现光子阻塞:迈向高纯度、高亮度单光子源
光子阻塞效应对于单光子产生至关重要,但目前基于常规和非常规光子阻塞的方案面临着纯度-亮度权衡等关键限制,阻碍了高性能单光子的产生。为克服这些限制,该工作利用单个光子模式与两个量子比特之间的三体相互作用,提出了一种全新的光子阻塞机制。这种相互作用从根本上切断了两光子态的激发路径,从而产生完美的光子阻塞效应。该机制在广泛的参数范围内有效,不受强耦合或弱驱动的约束。值得注意的是,它打破了纯度-亮度权衡,能够同时实现极致的纯度与高亮度,两者均显著优于以往机制。此外,该方法对热噪声具有鲁棒性,并避免了时间延迟关联函数中不期望的振荡。该工作为生成高纯度、高亮度且鲁棒的单光子源(量子技术的关键资源)提供了路径。

