![]() 事件回顾2026年7月8日,安徽工业大学门户网站通报了一项发生在马鞍山本地高校的科研进展:该校微电子与数据科学学院光电信息科学与工程专业2023级本科生王卓睿,在李俊老师指导下完成的研究论文,以独立作者身份刊发于光学领域国际期刊《Optics Letters》。论文署名单位仅安徽工业大学一所,课题启动经费来自该校的引进人才科研启动基金。 研究做了什么这项工作面向量子光源领域的一个老难题:光子阻塞是制备单光子源的关键物理机制,但常规与非常规两条技术路线各有短板。前者靠能级非谐性工作,单光子输出较高;后者靠不同激发路径之间的量子相消干涉,反聚束更强却亮度不足。单纯依赖任一机制,光子纯度和亮度难以两全。 为此,该研究搭建了一个受相干驱动的双量子比特—腔量子电动力学模型:两个频率可调的量子比特共同耦合到单模腔,通过调节量子比特失谐与驱动场失谐,让能级非谐性与量子相消干涉两种机制协同发挥作用。 核心发现在方法上,作者先从单激发和双激发子空间的缀饰态能谱入手,剖析非谐能级结构;再在弱驱动近似下推导双光子概率幅,归纳出三类量子相消干涉条件,并确认其中两类能压制双光子激发。随后通过求解开放量子系统主方程,计算平均光子数、二阶关联函数、光子数分布和集体辐射指标。 结果显示,当有效干涉通道与明亮的单激发共振分支相交时,会形成所谓混合光子阻塞:在主要工作点上,二阶关联函数降至极低,平均光子数仍维持在常规光子阻塞的水平;与非常规机制相比,单光子概率明显更高,双光子概率被强烈抑制。该工作点还表现出辐射增强,意味着量子比特间的关联可以同时促进集体辐射与单光子输出。 方案的普适性为验证这一机制不是仅存在于对称参数点的孤立现象,研究进一步考察了两个量子比特与腔耦合强度不对称时的参数演化。模拟表明,耦合比在较宽范围内变化时,两条混合光子阻塞分支都能被连续追踪,并可通过独立调节失谐参数加以保持;主要分支在维持较低二阶关联函数和有限光子占据的同时,超辐射特性随不对称程度增强,展现出较好的稳定性和可调控性。作者据此提出,这是一种具有参数一般性、可依靠频率调控实现的量子光源机制,为高纯度、高效率单光子源的构建提供了新的理论方案。 对马鞍山读者的意义安徽工业大学是马鞍山本地高校,其本科生能以独立作者身份在国际光学期刊发表论文并让学校成为唯一署名单位,反映了本地高校在量子光学理论研究和本科生科研培养方面的投入。对关注本地教育、有意报考光电类专业的学生和家长而言,这也是了解该校学科方向的一个具体案例。 信息来源:安徽工业大学门户网站 |