記者近日從(cong) 中國科學技術大學獲悉，該校潘建偉(wei) 、陸朝陽等與(yu) 國外學者合作，在同時具備高純度、高不可分辨、高效率的單光子源器件上觀察到強度壓縮，為(wei) 基於(yu) 單光子源的量子精密測量奠定了基礎。研究成果發表於(yu) 《物理評論快報》上。美國物理學會(hui) 網站以“麵向完美的單光子源”為(wei) 題專(zhuan) 門對該工作進行了亮點報道。

單光子源是光量子信息技術中的關(guan) 鍵器件，也是量子精密測量的重要資源。量子精密測量中的一個(ge) 重要方向是減少由於(yu) 探測有限粒子而引起的統計漲落——散粒噪聲。壓縮態是壓製散粒噪聲的另一量子資源。量子技術的發展使得實驗物理學家可以在海森堡不確定原理的限製下，調節一對共軛量（如位置和動量、時間和能量等）的相對大小，把所需測量的物理量不確定性壓低。其中，有一類壓縮態被稱為(wei) 強度壓縮，可以把光子數抖動降低到散粒噪聲以下。

1979年，由國外學者從(cong) 理論上預言，單個(ge) 二能級係統的共振熒光中可觀察到強度壓縮。隨後的理論分析指出，直接探測多光子源的強度壓縮需要很高的熒光係統效率。但由於(yu) 共振熒光的產(chan) 生、提取和收集等過程中帶來的光子數損失，直接觀測強度壓縮一直以來是個(ge) 巨大的挑戰。

科研人員在前期工作的基礎上，研究小組發展了高品質單光子源，通過對共振熒光的直接測量，證明了0.59dB的強度壓縮，在第一物鏡處的壓縮量達到3.29dB。這是自2000年實現量子點單光子源後，科學家通過20年的努力首次在該體(ti) 係直接觀測到強度壓縮，為(wei) 基於(yu) 單光子源的無條件超越經典極限的精密測量奠定了科學基礎，也為(wei) 在極低光功率下定義(yi) 發光強度坎德拉這一基本國際單位提供了一條新的途徑。