项目编号：2024D-0025

　　哈佛大学技术开发办公室（OTD）通过推进科学发展、促进创新以及将哈佛大学的新发明转化为可用且有益于社会的产品，以此来促进公共利益，并改善生活、改变行业并创造巨大的社会和经济价值。

　　可直接与光纤网络和量子存储器集成的高效、可扩展的单光子源是量子网络和通信的重要组成部分。哈佛大学研究人员通过使用定向光纤集成金刚石纳米光子腔中的硅空位中心，研发了一种具有高效率和高纯度的确定性成形单光子脉冲源。该源可以连续产生多达110个单光子，当与自旋光子纠缠门结合时，可以按需创建相关的光子流，如簇态。该技术通过提供可与量子存储器集成以执行量子网络任务的多功能单光子源，为量子通信和信息处理应用带来了希望。

　　多功能单光子源的光子产生和测量原理如图1所示，图1-a是光子产生示意图，SiV自旋的四能级系统由交替初始化连贯驱动（Ωinit）和光子产生（Ωcont）光脉冲，产生一系列时间形状的光子，这些光子被过耦合的纳米光子腔有效地收集。图1-b是光子测量设置示意图，包含SiV的纳米光子腔在稀释冰箱中冷却至50mK，并进行泵浦以连贯地产生单个任意形状的光子。使用声光调制器对泵浦脉冲进行整形，并通过自由空间法布里—珀罗腔从单光子流中滤除泵浦光。该技术有望为未来的网络和通信技术提供增强的安全性、先进的信息处理能力、远距离通信能力以及更好的数据隐私。

　　该项目处于实验室成果阶段，外方希望授权之后共同开发。