在过去的二十年里，量子信息科学领域取得了巨大的进展。科学家们利用量子力学的奇异性质来解决计算和通信中的难题，以及精密系统的传感和测量。在这一领域的研究的一个途径是光量子信息处理，它使用光子——具有独特量子特性的光的微小粒子。

推进量子信息科学研究的一个关键资源将是能够高效可靠地产生单光子的来源。现在，伊利诺伊大学物理学教授Paul Kwiat和他的前博士后研究员Fumihiro Kaneda已经创造出Kwiat认为是“世界上最有效的单光子源”，并且他们还在改进。按计划升级后，该设备可以产生前所未有的效率超过30光子。这种口径的光源正是光量子信息应用所需要的。研究人员的最新发现于2019年10月4日发表在《科学进展》网站上。

Kwiat解释说：“光子是光的最小单位：爱因斯坦在1905引入这个概念标志着量子力学的曙光。今天，光子是量子计算和通信中提出的资源——它的独特特性使它成为量子比特或量子比特的极好候选者。”Kaneda补充说：“光子快速移动——量子状态的长距离传输非常完美，在我们日常生活的常温下表现出量子现象。”量子比特的其他有希望的候选者，如陷阱离子和超导电流，只有在孤立和极冷的条件下才是稳定的。因此，按需单光子源的发展对实现量子网络至关重要，并可能使小型室温量子处理器成为可能。

Next-generation single-photon source for quantum information science

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/10/191005134020.htm

Journal Reference:

1. F. Kaneda, P. G. Kwiat. High-efficiency single-photon generation via large-scale active time multiplexing. Science Advances, 2019; 5 (10): eaaw8586 DOI: 10.1126/sciadv.aaw8586