本报讯   1月4日，郭光灿院士团队任希锋教授等人与新加坡国立大学仇成伟教授、郭强兵博士等合作，在二维材料非线性量子光源研究中取得重大突破。研究成果发表于《自然》。

在前期研究基础上，为进一步提高量子光源的集成化程度，任希锋与合作者一起，首次利用新型二维材料NbOCl2的非线性过程实现了超薄的量子光源，厚度可低至46nm。

在本研究中，合作者们采用了一种新型NbOCl2材料，它不仅具有常见单层二维材料所特有的高二阶非线性系数，更重要的是它的层间电子耦合弱并且空间结构非对称。这种特性使得它的二阶非线性信号强度会随着二维材料的层数的增加而增加，可超过单层二维材料WS2倍频强度两个数量级以上。

合作者们进一步测试了多层NbOCl2二维材料的自发参量下转换过程。实验中采用404 nm波长的连续激光器泵浦二维材料，收集下转换过程所产生的808 nm附近波长参量光。二阶关联函数g（2）测试结果远远超过2，证明该过程产生了非经典关联的光子对。进一步研究表明，实验结果和理论预期完全吻合。值得注意的是，实验中证实厚度低至46 nm的该材料也能制备量子光源，这是目前国际报道的最薄的非线性量子光源。该研究不仅为光学量子信息研究提供了可集成的量子光源，也为二维材料的非线性研究开辟了一个新的方向 。  （量宗）