浙大科学家实现室温下的电驱动单光子源

高质量的单光子源是光量子信息技术的基础。浙江大学光电子学院的方巍与化学系的金以征、彭笑刚合作，首次实现了室温下基于胶体量子点的电驱动高纯度单光子源，为实用化、集成化单光子源的发展开辟了新的途径。这篇研究论文最近发表在《自然通讯》上。论文的第一作者是博士生林星、戴和蒲。

单光子光源与我们每天看到的传统光源大不相同。阳光、电灯等。发射“聚束”光子，而单光子源，顾名思义，在一定时间内最多发射一个光子。只有当光子是“单行的”时，新一代技术如量子通信和光量子计算机所依赖的量子效应才能实现。

设计和制造一个可以集成和易于使用的理想单光子源一直是科学家们追求的目标。在凝聚态物质领域，目前的主流方法包括自组织量子点和钻石色心，但面对实际应用，它们仍然充满局限性和巨大挑战。自2014年以来，方巍、金一征和彭笑刚等学者联手尝试使用胶体量子点制造新的单光子源。

胶体量子点是已知的具有优异发光性能的纳米晶体材料。科学家需要达到的目标是:在室温下，单个量子点如何通过电激发有效发射光子？在量子点中，如果电子与空穴复合，就会发射光子。一般来说，半导体材料中的电子比空穴跑得快得多。要在单个量子点中创造和谐的“复合”，必须找到一种平衡两种速率的方法。

方巍介绍说，新的量子光源的制备不需要苛刻的工作环境，样品的制备可以通过方便的溶液旋涂法来完成。在光量子技术的实用性和集成化需求面前，这种新型光源因其纯度高、制备工艺简单、工作电压低而显示出独特的优势。研究团队相信，随着当前胶体量子点合成技术的快速发展，他们将进一步完善技术路线，有信心为量子信息应用的真正实现做出贡献。