[发明专利]单光子的产生

说明书

本发明涉及一种产生具有预定的波长fsubgt;V/subgt;的单光子的方法，该方法具有以下步骤：i)优选在光源和谐振器中产生单光子，其中，单光子具有谐振器波长fsubgt;R/subgt;和谐振器带宽fsubgt;BR/subgt;；ii)优选在波长标准化装置中测量谐振器波长fsubgt;R/subgt;，其中，单光子经由光束引导装置从谐振器引导到波长标准化装置；iii)优选在调节器中将谐振器波长fsubgt;R/subgt;与预定的波长fsubgt;V/subgt;进行比较，并且根据比较产生控制信号；iv)通过控制信号调整谐振器，以便朝预定的波长fsubgt;V/subgt;的方向改变谐振器波长fsubgt;R/subgt;，或将其改变到预定的波长fsubgt;V/subgt;；v)重复步骤i至iv)，直到谐振器波长fsubgt;R/subgt;相应于预定的波长fsubgt;V/subgt;，并且随后耦出。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的特征所述的用于产生单光子的方法和一种根据权利要求14的前序部分的特征所述的用于产生单光子的设备。

背景技术

用于产生单光子的方法和设备是已知的。例如，单光子可以通过分离的离子和原子中的自发发射或者非线性材料或量子点中的自发转换而产生。已知的方法和设备具有以下缺点，即产生的单光子的特性由光源确定。因为光源非常容易对外部影响、例如老化、辐射影响、温度波动或机械作用做出反应，所以产生的单光子的特性随时间而变化。在这样的系统中，不能确保长期稳定性、例如关于单光子的波长的长期稳定性。单光子尤其对于量子密码学、量子信息学或光通信是特别重要的，其中在此，产生的单光子的不可区分性是重要的。此外，单光子也可以用于量子存储器，其中，单光子的已知的光源的缺点是，产生的单光子不能精确地在量子存储器的波长上起作用，因此在单光子与量子存储器的耦合(或者说链接)中仅实现低的效率。

发明内容

本发明的目的是，提供一种改进的、更精确的、更廉价的并且在长的时间段内更稳定的用于产生单光子的方法和这种用于产生单光子的设备。

根据本发明，该目的通过根据权利要求1的特征的用于产生单光子的方法来实现。

根据本发明，提出了一种用于产生具有预定的波长f_V的单光子的方法，其优选用于光通信、量子密码学和/或量子信息学，其中，该方法包括以下步骤：

i)优选在光源和谐振器中产生单光子，其中，单光子具有谐振器波长f_R和谐振器带宽f_BR；

ii)优选在波长标准化装置中测量谐振器波长f_R，其中，单光子通过光束引导装置从谐振器引导到波长标准化装置。在此，这些步骤是重要的：

iii)优选在调节器中将谐振器波长f_R与预定的波长f_V进行比较，并且根据比较产生控制信号；

iv)通过控制信号调整谐振器，以便朝预定的波长f_V的方向改变谐振器波长f_R，或将其改变到预定的波长f_V，

v)重复步骤i至iv)，直到谐振器波长f_R相应于预定的波长f_V，随后优选通过光束引导装置将具有预定的波长f_V的单光子耦出至输出端。

此外，该目的通过根据权利要求14的特征的用于产生具有预定的波长f_V的单光子的设备来实现。