冷原子系综中通过四波混频产生变换极限光子对的窄带源

我们在激光冷却的$^{87}$Rb原子系综中，利用级联衰变方案，通过非简并四波混频观测到波长为776 nm和795 nm的窄带时间关联光子对。将光子对耦合进单模光纤后，使用硅雪崩光电探测器观测到每秒7700对的瞬时产生率，以及低于30 MHz的光学带宽。探测事件在时间上表现出强关联性（$g^{(2)}(\tau=0)\approx5800$），且23%的对单比表明耦合效率很高。Cauchy-Schwarz不等式被违反达$8.4\times10^6$倍，表明所产生的场之间存在很强的非经典关联，而对单个光子的Hanbury Brown--Twiss实验则揭示了它们的热光本性。该光源的窄带宽和高亮度使其成为量子通信协议中与原子系综相互作用的理想选择。