量子实验中的单光子是怎样制备的？ 单光子计数器原理

质疑现代量子力学所谓实验中的单光子，是概念上的单光子，还是真实的单光子？ 这个问题问的非常地业余，非常地民科。单光子的产生和探测并不是多了不起的事情，现代物理实验，尤其是量子光学实验里司空见惯。这种问题只有一帮不去学习，也学不明白的蠢人才问的出来。首先就发射端来说，自从发明了激光，单光子产生就没有原则上的困难，只要把一束窄线宽激光不断用衰减片，能量衰减到一个光子的能量，就无法再衰减下去，这就是单光子源。这种单光子源不够完美，因为是相干态，偶尔会以两光子形式出来，但是用来做量子通信足够用了（诱骗态方案）。更理想的单光子源可以用半导体量子点，一个量子点可以不断地产生单光子脉冲，品质非常好。就单光子探测来说，用半导体芯片探测的技术已经非常成熟。根据光电效应，单个光子会被单个电子吸收，让这个电子能量升高，变成极微弱的单电子电流，但这个微弱的电流对半导体技术来说也不是难事，可以通过雪崩放大等方法变成更强的电流，所以经常提到的雪崩二极管，单光子计数器，EMCCD都是专门用来探测单光子的，市面上到处有卖。最近有一种新的超导纳米线技术，可以更高效地探测单光子，也有了商业产品。相关的问题，囚禁单个原子也不是什么难事，早在上个世纪80年代就发明了离子阱，里面囚禁单个离子，甚至单个质子。量子实验中的单光子是怎样制备的？ 纯的单光子源可以用冷原子或者单个离子的受激辐射来实现，用很弱的光激发原子，一个原子或离子同一时间只能吸收和辐射一个光子，所以单光子计数器特定方向和特定时间门宽内的一次计数，就可以确定来自一个原子或者一个离子。还有一种更快的方法是利用半导体量子点，量子点相当于一种“人造原子”，原理和前面差不多，但半导体本身不存在寿命限制，效率会高很多。有了以上频率线宽很窄的单光子源，就可以任意选取两个光子进行干涉，形成光子偏振之间的纠缠态，即制备了纠缠光子对。不过制备纠缠粒子更广泛使用的技术是SPDC，如图，通过连续激光照射一种特殊晶体，让该晶体产生脉冲式的光子对，再通过光路上的干涉使同一时间的光子对产生纠缠。这个纠缠速率很快，最新的产生速率可以达到GHz，即每秒十亿对。单光子探测器工作原理是什么？ 单光子探测器工作原理是什么，单光子探测将单光子激发的单个光电子信号放大，通过脉冲甄别和数字计数等技术识别提取极弱光电子信号，达到光电探测的超灵敏极限。。怎样用74161设计一个同步十进制计数器电路 标题：图8 30状态移位计数器的PSP ICE 模拟 F ig.8 PSP ICE s im u lation of th irty-state sh ift coun ter 篇名：双边沿移位寄存器的设计原理及其应用 。如何用74161构成N进制计数器 小小知识站 标题：图8 30状态移位计数器的PSP ICE模拟 F ig.8 PSP ICE s im u lation of th irty-state sh ift coun ter篇名：双边沿移位寄存。

#量子点#科普#盖革计数器#半导体#ci