光子阻塞（Photon Blockade）是量子光学中的重要现象，能够抑制非线性光学腔中多个光子的产生，是制备单光子源的核心物理机制。常规光子阻塞依赖强非线性条件（g>κ），而非常规光子阻塞则通过破坏性量子干涉在弱非线性（g<κ）下实现。然而，两者均受限于非线性参数的特定范围，限制了实际应用。
近日，东北师范大学物理学院沈宏志副教授及其合作者在量子光学领域取得重要突破，该研究论文以Universal Photon Blockade为题，发表在国际物理学顶级期刊《Physical Review Letters》上。我院沈宏志副教授为通讯作者，上饶师范学院的周彦辉副教授为第一作者和共同通讯作者，杭州师范大学的杨垂平教授为共同通讯作者。
该项工作基于双光子Jaynes-Cummings模型，创新性地将单光子共振与破坏性量子干涉机制相结合，在国际上首次推导出同时涵盖常规与非常规光子阻塞的优化条件，提出了一种全新的“通用光子阻塞”机制。该研究通过结合常规与非常规光子阻塞的物理原理，在g>κ、g~κ及g<κ的宽泛的非线性参数范围内实现单光子反聚束效应，为开发高性能单光子源提供了全新实现路径，能够优化光源纯度和亮度等核心参数。相关成果获得了国家自然科学基金面上项目和吉林省科技厅及教育厅项目的支持。
二阶关联函数随耦合及驱动强度的变化图 二阶关联函数、单光子布居数随失谐的变化图
全文链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.134.183601
撰稿人：沈宏志
初审：庞博
复审：张岩
终审：王中强
