用于混合量子系统的高亮度新型单模窄带光子源

腔增强自发参量下转换（SPDC）能够高效产生具有适于与原子接口的合适光谱性质的单光子。然而，尽管该技术取得了显著进展，多模纵向发射仍是其主要缺陷。在此，我们展示了一种克服此限制的高亮度单光子源，其基于向腔中引入额外双折射元件的新型模式选择技术。这使我们能够独立于相位匹配来调节双共振条件，从而无需模式滤波器即可实现单模运行。我们的光源在 852 nm 处发射单频模光子，与 Cs D2 线兼容，带宽为 10.9 MHz，在 10 mW 泵浦功率下光子对产生速率超过 47 KHz，同时保持低 $g^{\left(2\right)}(0) =$ 0.13。在 20 mW 泵浦功率下测得四光子产生速率为 37 Hz，进一步凸显了我们光源的效率。这种亮度为从混合光-物质相互作用到基于长时相干的光量子信息任务的各种新应用开辟了道路。