原子-腔系统中单光子的产生

单个铷原子被囚禁在高精细度光学腔内，构成一个高效的单光子源。我们从理论和实验上研究了利用真空受激拉曼绝热通道产生单光子的方法。在实验中，我们在 D1 线和 D2 线上分别实现了高达 34% 和 56% 的光子产生效率。89% 的输出耦合效率使得在单个时空定义良好的传播模式中获得了创纪录的单光子高效率。我们证明，所观测到的产生效率在很宽的泵浦激光功率和虚能级失谐范围内保持恒定。这使得可以在不损失效率的情况下独立控制光子的频率和波包包络。结合原子在腔内的长囚禁时间，我们的系统朝着为量子信息处理任务提供按需、高效的单光子源迈出了重要一步。