中国科大等在固态量子光学领域取得进展

在中国科学技术大学的实验室中，潘建伟、陆朝阳及其团队与德国维尔兹堡大学、英国剑桥大学的研究人员紧密合作，共同开创了一项在国际上具有里程碑意义的研究。他们首创的双色脉冲相干激发理论，在量子光学领域中掀起了一场革命。这一理论不仅为光和原子的相互作用等基础研究提供了新的视角，而且还解决了长期困扰科学家的激光本底噪声问题。

这个重要的突破来自于研究组对微腔耦合的半导体量子点体系的深入研究。通过应用新的双色脉冲相干激发方法，他们成功地实现了一种无激光背景的高效率和高品质的单光子源。这一成果为实现超越经典计算能力的量子计算提供了强有力的支持，标志着人类在量子科技领域的又一重要进展。这项成果以长文的形式，近日发表在国际著名的学术期刊《自然-物理》上，引起了国际学术界的广泛关注。

此前，利用电磁脉冲共振驱动和操纵量子比特的技术已被广泛应用于各种物理体系的量子信息技术中，如离子阱、固态缺陷、超导量子线路等。单色光的共振激发方法在提升光子品质的带来的本底噪声问题一直是制约该技术进一步发展的难题。为了解决这个问题，潘建伟、陆朝阳等研究人员首创了量子点脉冲共振激发方法，成功获得了高品质的单光子，这一成果在2013年发表于《Nature Nanotechnology》。

双色脉冲相干激发方法的提出解决了先前方法的效率损失问题。该研究团队通过理论和实验结合的方式，发现两个相位锁定的双色失谐脉冲结合可以抵消失谐，有效驱动二能级量子系统。因为频率上没有和单光子重叠，可以直接通过频率滤波将激光有效滤除，从而获得高品质的单光子。这一全新的方法和实验技术为光和二能级原子的相互作用等基础量子光学研究提供了新的手段，也为实现超越经典计算能力的量子霸权目标迈出了坚实的一步。

这一重要研究工作的成功离不开多方支持。国家自然科学基金委、科技部、中科院、安徽以及上海市科委、教育部的资助和支持为这项研究的顺利推进提供了重要保障。这项成果也展示了中国在量子科技领域的实力和影响力，为中国在全球科技竞争中占据领先地位做出了重要贡献。