自发双光子辐射（STPE）是一种二阶量子辐射过程，在天体物理、原子物理和量子技术领域具有重要应用价值。尤其值得关注的是，单量子辐射源按需产生 STPE 的机制，长期以来被认为将彻底革新光子量子科学与技术。
2025 年 7 月 9 日，中山大学物理学院刘进教授团队（王顺发副教授为第一作者）在 Nature 期刊发表了题为：Quantum correlations of spontaneous two-photon emission from a quantum dot 的研究论文。
该研究提出了一种全新的腔诱导自发双光子辐射（STPE）方案，在国际上率先实现与单光子辐射强度相当的自发双光子辐射，研发出保真度高达 99.4% 的按需触发式新型微纳量子纠缠光源。
这一成果为新一代量子精密测量技术的发展，以及功能化光量子信息处理芯片的构建提供了关键支撑。
在这项新研究中，研究团队报道了一种与竞争性单光子辐射亮度相当的 STPE 现象，该现象源自确定性地耦合于高品质微柱腔的单个半导体量子点。这一发现源于微腔中强烈的真空涨落效应，能够直接驱动双激子跃迁至基态。
通过光子统计测量，研究团队在腔量子电动力学体系中揭示了与 STPE 相关的量子特性。更值得关注的是，研究团队利用 STPE 构建了新型纠缠量子光源，可同时实现自发参量下转换源近乎完美的纠缠保真度（99.4%），以及原子量子辐射源所需的按需光子辐射特性。
总的来说，该研究深化了对量子体系中双光子过程的理解，有望通过非线性量子辐射赋能光子量子技术的发展。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-09267-6
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