中红外波段量子光源的研究进展

金锐博,田 颖

(1.武汉工程大学 光学信息与模式识别湖北省重点实验室，湖北 武汉 430205;2.广东省量子科学与工程重点实验室(南方科技大学)，广东 深圳 518055)

量子力学自诞生以来经历了两次革命.第1次革命基于量子力学原理开发出的新型器件(其原理不涉及量子纠缠)，如激光、晶体管等，这些器件改变了世界的面貌.第2次革命则聚焦于量子信息技术和量子器件(其原理与量子纠缠紧密相关)，如量子计算、量子通信、量子传感、量子模拟等技术及其相关器件.这些量子信息技术和器件，使人类跨越到量子信息技术的新时代.

目前，量子信息技术采用的量子光源的波长主要位于可见光和近红外光波段，而对于波长位于中红外波段的量子光源研究才刚起步.传统的中红外探测技术在光学测量、光学传感、光学通信、光学成像等方面已有广泛应用.在量子信息技术时代，中红外波段的量子传感技术应用前景更加广阔.该文拟综述中红外波段量子光源的最新研究进展.该文分为3个部分：首先，概述研究中红外波段量子光源的意义；然后，综述中红外波段单光子源和纠缠光源的研究进展；最后，对全文进行总结，并对未来发展方向进行展望.

1 研究中红外波段量子光源的意义

红外光谱是电磁波频谱(见图1)的一部分.

图1 电磁波的频谱(资料来源：文献[4])

红外光谱可分为：近红外光谱区(0.78～2 μm)、中红外光谱区(2～20 μm)和远红外光谱区(25～300 μm).近红外光谱源于分子的倍频、和频，主……