有效二阶关联函数与单光子探测

半导体单光子光源的量子光学研究特别重视二阶关联函数 $g^{(2)}(\tau)$ 的测量，认为 $g^{(2)}(0)<1/2$ 意味着该光源场代表一个良好的单光子光源。我们分析了从 $g^{(2)}(0)$ 关于单光子所获得的信息增益。任何二阶关联函数低于 $1/2$ 的量子态，都对单光子 Fock 态具有非零投影。该投影的振幅 $p$ 是任意的，与 $g^{(2)}(0)$ 无关。然而，可以提取单光子与多光子投影比的下界。光量子态中的真空贡献人为地增大了 $g^{(2)}(0)$ 的值，掩盖了实际的单光子投影。因此，我们提出了一种有效二阶关联函数 $\tilde g^{(2)}(0)$，它考虑了真空的影响，并给出了 $p$ 的下界和上界。我们将单光子纯度视为实验中的标准优值，在我们的结果中重新解释它，并提供了该物理量的有效版本。除了比较不同的实验和理论结果外，我们还提供了一种测定 $\tilde g^{(2)}(0)$ 的可能测量方案。