至少有三种产生单光子的方法。

第一种是使用一个发射器，在这个发射器中，乐虎游戏可以识别并分离出两个能级，在自发发射时提供单光子。

第二种是使用一个“预示SPS(heralded SPS)”，在这里，通过自发参量下转换(SPDC)的机制，人们在两个空间上分开的模式中同时产生一对光子；在一个地方检测到其中一个光子（触发光子，trigger photon），预示着另一个光子将在很短的时间窗内出现在另一条路径上（预示光子，heralded photon）。

第三种是使用一个极其非线性的过滤器，通常称为“光子阻塞(photon blockade)”。在这里，人们将一束弱的激光送入一个只能传输单光子，而不能传输成对或高阶状态的介质——该介质可以是一个嵌入量子发射器的腔体。如果空腔的双光子状态与传入的场不发生共振，则只有传入的光子状态的单光子部分被传输。

单光子源。a）两级系统：产生单光子的一个可能的方法包括激发两级系统，并等待它正好发射一个光子而衰减。b）预示单光子源的原理。一个“红色”光子对的非线性晶体源被一个紫外脉冲激光器泵浦。在较低的泵浦功率下，晶体发射的大部分是空对脉冲，其中有一小部分（μ）是单对，更小部分（μ2）是双对。通过预示探测器的检测，使用快速开关对单光子脉冲进行门控。这个随机的脉冲序列会因暗计数产生的假触发器和高阶项而略有退化，后者可以通过降低μ来减少。

对于每一种产生单光子的方式，都有多种技术、材料和工艺可以实现，其中一些技术在某些应用中比其他应用更有意义。

乐虎游戏可以将SPS分为两个主要类别：“自然”类别和“工程 ”类别。自然类利用自然界给予乐虎游戏的单原子或单分子制成；“工程”类涉及来自半导体、高带隙材料和0D、1D到2D材料的固态光源（如通过物理方法生长的半导体量子点）和胶体纳米晶体（通过化学方法生长），也包括金刚石基质中的色心和2D材料的“缺陷”。

例如，一个似乎勾选了所有方框的SPS，使用半导体InGaAs量子点，在终光纤的输出端实现了高达57%的效率，平均双光子干扰可见度（HOM）的保真度为97.5%，并且所有的特性都保持到了高达1GHz的时钟速率（在脉冲激发下，因此是脉冲发射）。

有预示的和无预示的SPS之间有很大区别。预示的SPS通常是由SPDC获得的，它遵循热统计学发射，这意味着对于获得一对光子的给定概率（从而在一个臂中获得一个预示的光子），总有一个非零概率获得两对光子（或更多）。因此，这种SPS的生成率总是有限的：因为人们需要在低激励水平下工作。多路复用可以规避这个问题，但代价是一个更复杂的系统。

文章来源：中国科学院物理研究所