马鞍山高校实验室里的单光子源知识：什么是光子阻塞

老地名问号

光子阻塞是什么
单光子源是量子光学中的一种理想光源，每次只放出一个光子。实现它的重要物理机制之一叫光子阻塞，通俗地说，就是系统发出一个光子后，短时间内不允许第二个光子跟着出来，就像通道被堵住了一样。
研究通常分两条路走。常规光子阻塞依赖能级非谐性，单光子输出较高但纯度受限；非常规光子阻塞依赖不同激发路径间的量子相消干涉，光子反聚束更强，亮度却往往偏低。纯度与亮度难以兼顾，正是这一领域的核心难题。
马鞍山研究者的思路
安徽工业大学微电子与数据科学学院的研究构建了受相干驱动的双量子比特—腔量子电动力学系统，让两个频率可调的量子比特共同耦合于单模腔。通过调节量子比特失谐和驱动场失谐，让能级非谐性与量子相消干涉协同工作，形成所谓混合光子阻塞。
结果表明，在主要工作点处，二阶关联函数降至极低，平均光子数仍保持在常规光子阻塞水平，单光子概率明显高于非常规光子阻塞。研究还检验了量子比特与腔耦合强度不对称时的参数演化，说明该方案并非只存在于单一对称参数点，具有参数一般性和可调控性。
这项成果2026年7月由该校本科生以独立作者身份发表在《Optics Letters》上，为构建高纯度、高效率的单光子源提供了新的理论方案，也显示了马鞍山高校在量子光学理论研究上的积累。
信息来源：安徽工业大学门户网站