據科技日報報道，北京量子信息科學研究院袁之良團隊聯合中國科學院半導體所牛智川團隊，在固態量子光源研究上取得重要進展，成功研發出一款高效率、高純度的雙光子發射器。這項工作在單量子點發射體實現雙光子態領域邁出了關鍵一步，具有里程碑意義。相關研究成果於當日發表在國際期刊《自然·材料》上。

量子光源是量子科技的核心器件之一，確定性雙光子光源在量子測量、量子成像以及量子生物醫學等領域都有著關鍵作用。傳統光源在產生雙光子時，容易出現多餘光子干擾，難以實現純淨、穩定的雙光子輸出，而利用單量子點又長期面臨效率低、雙光子純度不足等技術難題。

針對這一瓶頸，科研團隊創新地採用了獨特的激發方式來激發半導體量子點微柱腔結構，讓單個電子空穴對確定性地進入長壽命的暗激子狀態，從而更高效、更精準地實現雙激子態填充。同時，研究團隊利用能級簡並的特性，讓單一共振模式同時增強兩級光子輻射，在保證光子純淨度的同時，大幅提升了雙光子的發射效率。實驗結果表明，這款新型量子光源表現出極強的雙光子聚束效果，在脈衝激發條件下，98.3%的發射光子都以成對形式出現，雙光子發射效率達到29.9%，是目前國際上固態量子光源中兼顧高純度與高效率的頂尖水平。科研團隊還通過理論模型完整解釋了這一發光機制，為後續優化提供了清晰的理論依據。