在量子科学的前沿探索中，中山大学物理学院的一支研究团队取得了令人瞩目的成就。由王雪华教授和刘进教授领衔的团队，在《自然》杂志上发表了一项开创性的研究成果，揭示了他们如何实现与单光子辐射强度相当的自发双光子辐射。
在量子领域中，光子对之间的量子纠缠一直是研究的热点。这种纠缠现象，就像一对心灵相通的双胞胎，无论相隔多远，测量其中一个光子的状态，另一个光子的状态也会立即确定。这种神奇的特性在量子通信、量子计算和量子精密测量等领域具有巨大的应用潜力。
然而，传统的量子纠缠光子对的产生往往依赖于随机过程，这限制了其在实际应用中的可控性和效率。中大团队则采取了一种全新的策略，他们通过设计特定的“人造原子”结构，并巧妙地利用光学微腔来诱导自发双光子辐射。这种方案使得光子对在诞生之初就具备了量子纠缠的特性。
据论文的第一作者、中山大学物理学院副教授刘顺发介绍，尽管自发双光子辐射的概念早在20世纪60年代就被提出，但由于技术限制，这一领域一直未能取得实质性进展。原子通常倾向于一次只辐射一个光子，因此双光子辐射的概率极低，实验上几乎无法观测。
然而，随着半导体材料生长与器件加工技术的突破，中大团队得以在微纳尺度上精细调控光子的产生过程。他们设计了一种超高品质的光学微腔，为“双胞胎”光子的产生搭建了专属通道。这一创新使得双光子的辐射效率得到了显著提升，从原来的小于0.1%提高到了约50%。
这一突破性的进展不仅实现了与单光子辐射强度相当的自发双光子辐射，还成功制备出了保真度高达99.4%的按需触发式新型纠缠光子对源。这一指标意味着纠缠光子的“心灵感应”强度极高，为量子通信的安全性、量子计算的可靠性以及量子计量的精度提供了强有力的支持。
《自然》杂志的审稿人对这一成果给予了高度评价，认为它是双光子研究领域的突破性进展，实现了保真度创纪录的纠缠光子对。中大团队的这一成就不仅为量子科学的发展注入了新的活力，也为未来量子技术的应用奠定了坚实的基础。
