科学家实现最薄非线性量子光源

中国科技大学郭光灿院士团队教授与新加坡国立大学邱教授，郭博士合作，利用新型二维材料NbOCl2的非线性过程，首次实现了厚度低至46 nm的超薄量子光源这是国际上报道的最薄的非线性量子光源最近几天，该研究成果发表在《自然》杂志上

小型化和集成化是解决空间光量子系统稳定性差，不可扩展等问题的理想方案，也是光量子计算和量子通信走向大规模实用化的必由之路作为量子光学系统不可或缺的一部分，量子光源的小型化一直是人们研究的重点早期，任希锋与南京大学等合作办学将超结构表面引入量子信息领域，集成超结构透镜阵列和非线性光学晶体，实现100路参量下转换，制备超高维量子纠缠态和多光子源

二维材料中的晶体结构是稳定的，但是原子之间的相互作用力要弱得多基于这一特性，单层2D材料可以在保持原子尺度厚度的同时保持物理性质的稳定，这使得2D材料可以稳定，灵活地与各种微纳米尺度的光学器件直接耦合，因此被广泛应用于集成光子芯片的各种重要部件中普通2D材料二阶非线性系数大，但单层厚度太薄，这导致整体上产生的非线性信号的低强度如果增加材料的层数，由于多层叠加造成的空间对称性，二阶非线性过程会减弱甚至消失

研究人员认为，该研究不仅为光量子信息研究提供了集成量子光源，也为二维材料的非线性研究开辟了新的方向。