楊允中 | 特約編輯 (臺灣大學化學系碩士生)
單光子光源的發展是量子訊息研究的重要環節,因此其相關技術發展至關重要。合格的單光子光源需要保證在有需求時能夠發射單個光子,且其純度大於50%。白熾燈泡或 LED等傳統光源一次發射單個光子的概率非常低。雷射光源雖然可以發射單光子流,但不能無法隨時保證有單光子。
日前,Nicolas Grandjean 教授領導的 EPFL 研究人員藉由在矽底材上生長的寬帶隙半導體量子點,成功研發出由氮化鎵和氮化鋁 (GaN/AlN) 組成的單光子光源,不僅符合成本效益,在低溫下也具有 95% 的單光子純度,在室溫下純度為 83%。此光源在高達 1 MHz 的光子發射率下,仍然能保持單光子純度超過 50%,對半導體在單光子光源的應用上做出一大貢獻。